Содержание
- Принцип работы и схема элеваторного узла отопления – особенности эксплуатации
- Как работает элеваторный узел
- Преимущества элеватора
- Как работает элеватор
- Принцип работы схемы теплового узла
- Немного о недостатках
- Вероятные неполадки
- Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения
- Назначение и функции узла
- Принцип работы элеватора
- Технические характеристики стандартных изделий
- Расчет и подбор элеватора по номеру
- В заключение о недостатках элеваторных смесителей
- Элеваторный узел системы отопления: что это такое, принцип работы
- Общие сведения
- Что такое элеваторный узел системы отопления?
- Особенности
- Предназначение
- Обслуживание
- Эксплуатация
- Прочие неполадки
- В завершение
- Что такое элеватор отопления
- Назначение элеватора в системе отопления
- Как функционирует элеватор?
- Расчет элеватора отопления
- Заключение
- Элеваторный узел отопления
- Элеваторный узел, что это такое?
- Принцип и схема работы узла
- Составляющие элеваторного узла системы отопления
- Достоинства и недостатки подобного узла
- Схема подключения элеваторного узла к отопительной системе
Принцип работы и схема элеваторного узла отопления – особенности эксплуатации
Обеспечить в квартирах многоэтажных домов оптимальную температуру в зимнее время можно только путем подачи в радиаторы горячего теплоносителя. Нагрев воды до рабочих показателей осуществляется с помощью специального теплового узла – элеватора, установленного в подвальном помещении дома или в котельной. О том, что это за приспособление и как оно функционирует, расскажем далее в статье.
Как работает элеваторный узел
Прежде чем разбираться с устройством элеваторного узла, отметим, что данный механизм предназначен для соединения конечных потребителей тепла с тепловыми сетями. По конструкции тепловой элеваторный узел представляет собой своего рода насос, который входит в систему отопления наряду с запорными элементами и измерителями давления.
Элеваторный узел отопления выполняет несколько функций.
В первую очередь, он перераспределяет давление внутри системы отопления, чтобы вода конечным потребителям в радиаторы поставлялась с заданной температурой.
При прохождении по трубопроводам от котельной до квартир, количество теплоносителя в контуре возрастает практически вдвое. Это возможно только, если есть запас воды в отдельном герметичном сосуде.
Как правило, из котельной подается теплоноситель, температура которого достигает 105-150 ℃. Такие высокие показатели недопустимы для бытовых целей с точки зрения безопасности. Максимальная температура воды в контуре согласно нормативным документам не может превышать 95 ℃.
Примечательно, что в СанПин в настоящее время установлен норматив температуры теплоносителя в пределах 60 ℃. Однако с целью экономии ресурсов активно обсуждают предложение снизить этот норматив до 50 ℃.
Согласно экспертному заключению разница не будет ощутима для потребителя, а в целях дезинфекции теплоносителя ее каждые сутки нужно будет прогревать до 70 ℃.
Тем не менее, данные изменения в СанПин еще не приняты, поскольку нет однозначного мнения насчет рациональности и эффективности такого решения.
Схема элеваторного узла отопления позволяет привести температуру теплоносителя в системе до нормативных показателей.
Этот узел позволяет избежать следующих последствий:
- слишком горячие батареи при неосторожном обращении могут привести к ожогам кожных покровов;
- не все отопительные трубы рассчитаны на длительное воздействие высокой температуры под давлением – такие экстремальные условия могут привести к преждевременному их выходу из строя;
- если разводка выполнена из металлопластиковых или полипропиленовых труб, она не рассчитана на циркуляцию горячего теплоносителя.
Преимущества элеватора
Некоторые пользователи утверждают, что схема элеватора является нерациональный, и намного проще было бы подавать потребителям теплоноситель меньшей температуры. В действительности же такой подход предусматривает увеличение диаметра магистральных трубопроводов для подачи более холодной воды, что приводит к дополнительным расходам.
Выходит, что качественная схема теплового отопительного узла дает возможность смешивать с подающим объемом воды долю воды из обратки, которая уже успела остыть.
Несмотря на то, что отдельные источники элеваторных узлов отопительных систем относятся к старым гидравлическим агрегатам, по факту они являются эффективными в работе.
Имеются и более новые агрегаты, пришедшие на замену схем элеваторного узла.
К ним относятся следующие типы оборудования:
- теплообменник пластинчатого типа;
- смеситель, оснащенный трехходовым клапаном.
Как работает элеватор
Изучая схему элеваторного узла системы отопления, а именно то, что он собой представляет и как функционирует, нельзя не отметить схожесть готовой конструкции с водяными насосами. При этом для работы не требуется получение энергии из иных систем, а надежность можно будет наблюдать в конкретных ситуациях.
Основная часть приспособления с внешней стороны похожа на гидравлический тройник, установленный на обратке. Через простой тройник теплоноситель спокойно попадал бы в обратку, минуя радиаторы. Такая схема теплоузла была бы нецелесообразной.
В обычной схеме элеваторного узла отопительной системы имеются такие детали:
- Предварительная камера и подающая труба с установленным на конце соплом определенного сечения. Через нее подается теплоноситель из обратной ветки.
- На выходе встроен диффузор. Он предназначен для передачи воды к потребителям.
На данный момент можно встретить узлы, где сечение сопла корректируется электроприводом. Благодаря этому можно автоматически подстраивать приемлемую температуру теплоносителя.
Подбор схемы узла отопления с электроприводом делается исходя из того, чтобы можно было изменять коэффициент смешения теплоносителя в пределах 2-5 единиц.
Этого нельзя будет добиться в элеваторах, в которых сечении сопла нельзя изменять.
Получается, что системы с регулируемым соплом дают возможность в значительной степени сократить средства на отопление, что очень актуально в домах с центральными счетчиками.
Принцип работы схемы теплового узла
Рассмотрим принципиальную схему элеваторного узла – то есть схему его работы:
- горячий теплоноситель подается из котельной по магистральному трубопроводу к входу в сопло;
- перемещаясь по трубам небольшого сечения, вода постепенно набирает скорость;
- при этом образуется несколько разряженная область;
- образовавшийся вакуум начинает подсос воды из обратки;
- однородные турбулентные потоки сквозь диффузор поступают к выходу.
Если в системе отопления применяется схема теплового узла многоквартирного дома, то ее эффективную работу можно обеспечить только при условии, что рабочее давление между подающим и обратным потоками будет больше расчетного гидросопротивления.
Немного о недостатках
Несмотря на то, что тепловой узел имеет много преимуществ, есть у него и один существенный недостаток. Дело в том, то элеватором невозможно регулировать температуру выходящего теплоносителя.
Если измерение температуры воды в обратном трубопроводе показывает, что она слишком горячая, необходимо будет ее понизить.
Осуществить такую задачу можно только путем уменьшения диаметра сопла, однако, это не всегда возможно ввиду конструкционных особенностей.
Иногда тепловой узел оборудуют электроприводом, с помощью которого удается подкорректировать диаметр сопла. Он приводит в движение основную деталь конструкции – дроссельную иголку в виде конуса. Эта игла перемещается на заданное расстояние в отверстие по внутреннему сечению сопла. Глубина перемещения позволяет изменять диаметр сопла и тем самым контролировать температуру теплоносителя.
На валу может быть установлен как привод ручного типа в виде рукоятки, так и электрический дистанционно управляемый двигатель.
Стоит отметить, что установка такого своеобразного регулятора температуры позволяет модернизировать общую систему отопления с тепловым узлом без существенных финансовых вливаний.
Вероятные неполадки
Как правило, большинство неполадок в элеваторном узле возникает по следующим причинам:
- образование засора в оборудовании;
- изменения в диаметре сопла в результате эксплуатации оборудования – увеличение сечения усложняет регулировку температуры;
- засоры в грязевиках;
- выход из строя запорной арматуры;
- поломки регуляторов.
В большинстве случаев выяснить причину неполадок достаточно просто, поскольку они сразу отражаются на температуре воды в контуре. Если перепады и отклонения температуры от нормативов незначительны, что, вероятно, имеет место зазор или же сечение сопла несколько увеличилось.
Перепад в температурных показателях более 5 ℃ свидетельствует о наличии проблемы, решить которые могут только специалисты после проведения диагностики.
Если в результате окисления от постоянного контакта с водой или непроизвольного сверления возрастает сечение сопла, нарушается балансировка всей системы. Такой изъян нужно как можно быстрее исправить.
Стоит отметить, что в целях экономии финансов и использования отопления более эффективно, на тепловых узлах могут устанавливать электросчетчики. А приборы учета горячей воды и тепла дают возможность дополнительно снизить расходы на коммунальные платежи.
Источник: https://teplospec.com/tsentralnoe-otoplenie/printsip-raboty-i-skhema-elevatornogo-uzla-otopleniya-osobennosti-ekspluatatsii.html
Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения
Элеваторные узлы применяются в тепловых пунктах многоквартирных домов с середины прошлого века, отдельные экземпляры продолжают успешно работать до сих пор.
Жильцы не торопятся менять морально устаревшие элементы на новую арматуру, оборудованную современной автоматикой, причем это нежелание вполне обосновано.
Для прояснения сути вопроса предлагаем разобраться, что такое элеватор, его устройство и основные функции в системе отопления.
Назначение и функции узла
Вода в сетях централизованного теплоснабжения достигает температуры 150 °С и движется по наружным магистралям под давлением 6—10 Бар. Зачем поддерживаются столь высокие параметры теплоносителя:
- Чтобы высокотемпературные котлы либо другое теплосиловое оборудование функционировало с максимальным КПД.
- Для доставки нагретой воды в районы, отдаленные от котельной или ТЭЦ, сетевые насосы должны создавать приличный напор. Тогда на тепловых вводах близлежащих зданий давление достигает 10 Бар (опрессовка – 12 Бар).
- Транспортировка перегретого теплоносителя выгодна экономически. Тонна воды, доведенная до 150 градусов, содержит значительно больше тепловой энергии, нежели аналогичный объем при 90 °С.
Справка. Теплоноситель в трубах не обращается в пар, поскольку находится под давлением, удерживающим воду в жидком агрегатном состоянии.
Деталь незамысловатая — с виду обычный тройник с фланцами
Согласно действующим нормативным документам, температура теплоносителя, подаваемого в систему водяного отопления жилого либо административного здания, не должна превышать 95 °С. Да и напор 8—10 атмосфер слишком велик для внутридомовой теплосети. Значит, указанные параметры воды нужно подкорректировать в меньшую сторону.
Элеватор — это энергонезависимое устройство, понижающее давление и температуру входящего теплоносителя путем подмешивания охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Показанный выше на фото элемент входит в состав схемы теплового узла, устанавливается между подающим и обратным трубопроводом.
Третья функция элеватора – обеспечить циркуляцию воды в домовом контуре (как правило, однотрубной системы). Вот почему данный элемент представляет интерес – при внешней простоте он совмещает 3 устройства – регулятор давления, смесительный узел и водоструйный циркуляционный насос.
Элеваторный элемент со сменным соплом
Принцип работы элеватора
Внешне конструкция напоминает большой тройник из металлических труб с присоединительными фланцами на концах. Как устроен элеватор внутри:
- левый патрубок (смотри чертеж) представляет собой сужающееся сопло расчетного диаметра;
- за соплом располагается смесительная камера цилиндрической формы;
- нижний патрубок служит для присоединения обратной магистрали к смешивающей камере;
- правый патрубок – это расширяющийся диффузор, направляющий теплоноситель в отопительную сеть многоэтажного дома.
На чертеже патрубок эжектируемого потока условно показан сверху, хотя обычно он располагается снизу
Примечание. В классическом исполнении элеватор не требует подключения к домовой электросети. Обновленный вариант изделия с регулируемым соплом и электроприводом присоединяется к внешнему источнику питания.
Стальной элеваторный узел подключается левым патрубком к подающей магистрали централизованной тепловой сети, нижним – к обратному трубопроводу.
С обеих сторон элемента ставятся отсекающие задвижки, плюс сетчатый фильтр – отстойник (иначе – грязевик) на подаче.
Традиционная схема теплового пункта с элеватором также включает манометры, термометры (на обеих линиях) и прибор учета потребленной энергии.
Теперь рассмотрим, как работает элеваторная перемычка:
- Перегретая вода из сети теплоснабжения проходит через левый патрубок к соплу.
- В момент прохождения сквозь узкое сечение сопла под высоким давлением течение потока ускоряется согласно закону Бернулли. Начинает действовать эффект водоструйного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в системе.
- В зоне смесительной камеры напор воды снижается до нормы.
- Струя, движущаяся с высокой скоростью в диффузор, создает разрежение в камере смешивания. Возникает эффект эжекции – поток жидкости с более высоким давлением увлекает через перемычку теплоноситель, возвращающийся из отопительной сети.
- В камере элеватора отопления происходит перемешивание охлажденной воды с перегретой, на выходе из диффузора получаем теплоноситель нужной температуры (до 95 °С).
Уточнение. Стоит отметить, что элеваторный узел также использует в работе принцип инжекции – смешивание двух струй с одновременной передачей энергии. Напор результирующего потока становится меньше, чем первоначального, но больше подсасываемого из обратки. Более понятно процесс показан на видео:
Главное условие нормальной работы элеватора – достаточный перепад давлений между магистральной подачей и обратной линией. Указанной разницы должно хватить на преодоление гидравлического сопротивления домового отопления и самого инжектора. Обратите внимание: вертикальная перемычка врезается в обратку под углом 45° для лучшего разделения потоков.
На подаче из теплосети давление самое высокое, при выходе из диффузора – среднее, в обратной магистрали — наиболее низкое. То же самое в элеваторе происходит с температурой воды
Технические характеристики стандартных изделий
Линейка элеваторов заводского изготовления состоит из 7 типоразмеров, каждому присвоен номер. При подборе учитывается 2 основных параметра – диаметр горловины (камеры смешения) и рабочего сопла. Последнее представляет собой съемный конус, который при необходимости меняется.
Размеры составных элементов изделия смотрите ниже в таблице
Замена сопла производится в двух случаях:
- Когда проходное сечение детали увеличивается в результате естественного износа. Причина выработки – трение абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
- Если необходимо изменить коэффициент смешивания – повысить либо снизить температуру воды, подающейся в домовую систему теплоснабжения.
Номера стандартных элеваторов и основные размеры приведены в таблице (сопоставляйте с обозначениями на чертеже).
Обратите внимание: в технических характеристиках не указывается проходное сечение сопла, поскольку этот диаметр рассчитывается отдельно. Чтобы подобрать номер готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему, необходимо также вычислить потребный размер смесительно-инжекционной камеры.
Расчет и подбор элеватора по номеру
Сразу уточним порядок действий: первым делом рассчитывается диаметр смешивающей камеры и выбирается подходящий номер элеватора, затем определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры (в сантиметрах) вычисляется по формуле:
Участвующий в формуле показатель Gпр – это реальный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления. Величина рассчитывается так:
- Q – количество теплоты, расходуемое на обогрев здания, ккал/ч;
- Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
- Т2о – температура воды в обратной линии;
- h – сопротивление всей разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.
Справка. Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба преобразуются в более распространенные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.
Пример подбора номера элеватора. Мы выяснили, что реальный расход Gпр составит 10 тонн смешанной воды за 1 час. Тогда диаметр смесительной камеры равен 0.874 √10 = 2.76 см. Логично взять смеситель №4 с камерой 30 мм.
Теперь выясняем диаметр узкой части сопла (в миллиметрах) по следующей формуле:
- Dr – определенный ранее размер инжекторной камеры, см;
- u – коэффициент смешивания;
- Gпр – наш расход готового теплоносителя на подаче в систему.
Хотя внешне формула кажется громоздкой, но в действительности расчеты не слишком сложные. Остается неизвестным один параметр – коэффициент инжекции, вычисляемый так:
Все обозначения из данной формулы мы расшифровали, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина составляет 150 градусов, а температура подачи и обратки 90 и 70 °С соответственно, искомый размер Dc выйдет 8.5 мм (при расходе 10 т/ч воды).
Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централи, можно воспользоваться альтернативной формулой определения диаметра:
Замечание. Результат вычисления по последней формуле выражается в сантиметрах.
В заключение о недостатках элеваторных смесителей
Положительные моменты использования элеваторов в домовых теплопунктах мы выяснили ранее – энергонезависимость, простота, надежность в работе и долговечность. Теперь о недостатках:
- Для нормального функционирования системы нужно обеспечить значительный перепад напора воды между обраткой и подачей.
- Требуется индивидуальный подбор узла к конкретной отопительной сети, основанный на расчете.
- Чтобы изменить параметры выходящего теплоносителя, нужно пересчитать диаметр отверстия форсунки под новые условия и заменить сопло.
- Плавная регулировка температуры на элеваторе не предусмотрена.
- Узел не может применяться в качестве циркуляционного насоса локальной схемы (например, в частном доме).
Уточнение. Существуют усовершенствованные модели элеваторов с регулируемым проходным сечением. Внутри предкамеры установлен конус, перемещаемый шестеренчатой передачей, привод – ручной либо электрический. Правда, теряется главное преимущество узла – независимость от электроэнергии.
Домовые однотрубные системы, действующие совместно с элеваторами, довольно сложно запускать в работу. Нужно сначала выдавить воздух из обратного стояка, затем из подающего, постепенно открывая магистральную задвижку. Подробнее об инжекционных узлах и способе запуска расскажет мастер – сантехник в видеосюжете:
Источник: https://otivent.com/chto-takoe-jelevator-otoplenija
Элеваторный узел системы отопления: что это такое, принцип работы
Что это такое – элеваторный узел системы отопления, четко осознает далеко не каждый потребитель. В отечественных климатических условиях сложно представить себе жилище без источника обогрева.
Рассматриваемая система позволяет оптимизировать отопление, в отличие от печного аналога, которое не могло обогреть пол, по причине существенного ухода теплого воздуха вверх.
Попробуем разобраться с тонкостями элеваторного оборудования и его преимуществами.
Общие сведения
Поскольку техническое развитие не стоит на месте, специалисты сконструировали водяную систему отопления. Здесь уместно задать вопрос: “А что это такое элеваторный узел системы отопления?”. Он представляет собой конструкцию, позволяющую обогреть воздух в помещении, независимо от высоты потолков и общей площади комнат.
В частном доме владельцы чаще всего используют тип индивидуального отопления. В квартирах, как правило, эксплуатируется центральная система. Далее рассмотрим, что собой представляет элеваторный блок, какие функции он выполняет.
Что такое элеваторный узел системы отопления?
Рассматриваемый агрегат представляет собой устройство, входящее в узел отопления, которое выполняет опции струйного либо инжекционного насоса. задача подобной модификации – увеличение давления внутри работающей конструкции обогрева. Проще говоря, элеваторная система прокачивает теплоноситель по системе, одновременно повышая его объем.
Понять, что это такое элеваторный узел системы отопления, поможет следующий пример:
- При подаче из основного водопровода поставляется порядка 5 кубических метров жидкости для теплоносителя.
- В рабочую систему уже поступает в два раза больше материала.
- Увеличение подачи и объема связаны преимущественно с обычными физическими законами.
- Прежде всего, учитывайте, что элеватор в тепловой системе – это подсоединение к центральным тепловым сетям, где эксплуатируется главная ТЭЦ под давлением или в котельной.
Работа элеваторного узла системы отопления заключается в подаче воды, которая движется по трубопроводу. В зимний период температура жидкости может достигать 150 градусов по Цельсию. Несмотря на то, что градус кипения составляет 100 градусов, дополнительную роль в работе системы играет один из законов физики.
При рассматриваемой температуре вода начинает кипеть только в случае нахождения в открытом резервуаре без подачи дополнительного давления. Поскольку в трубопроводе имеется дополнительная нагрузка, жидкость активнее циркулирует при помощи насосного оборудования.
В связи с этим кипение не происходит даже при превышении критических значений.
Особенности
Элеваторный узел системы отопления, фото которого представлено ниже, при температуре в 150 градусов не может работать эффективно. На это имеется ряд предпосылок:
- Чугун очень не любит термических перепадов. Если в квартире используются радиаторы из такого материала, в этом случае он подвержены деформации и выходу из строя. Поломка может дойти до степени полного разрушения батареи.
- Чрезмерная температура также активно нагревает металлические радиаторы, вследствие чего можно получить ожоги.
- Современная обвязка приспособлений выполняется из пластика, который максимально выдерживает 90 градусов. При 150 градусах – он начнет просто плавиться.
- Чтобы остудит основной очаг, как раз и используется элеватор.
Предназначение
Назначение элеваторного узла в системе отопления направлено на понижение температуры жидкости, используемой в конструкции. В жилище после прохождения данного узла попадает теплоноситель нормальной температуры. Как выяснилось, элеваторы необходимы для того, чтобы понижать температуру воды для систем отопления.
Сам процесс производится достаточно просто. Приспособление включает в себя рабочую камеру, где смешивается горячая вода и жидкость, поступающая из обратного контура. Такое решение дает возможность получать достаточное количество теплоносителя без чрезмерного расхода воды.
Обслуживание
Далее рассмотрим особенности обслуживания элеваторного узла системы отопления. Что это такое, рассмотрено выше. В процессе эксплуатации системы возникают определенные потери температур жидкости.
При этом необходимо учитывать, что подача воды осуществляется через сопло с уменьшенным диаметром, в отличие от размеров трубопровода горячей воды. Увеличение скорости движения жидкости обеспечивается давлением, что дает возможность обеспечить теплоносителем все стояки.
Такая конструкция гарантирует равномерный обогрев комнат, независимо от наличия или отсутствия распределительного блока.
Номера элеваторных узлов системы отопления требуют правильного обслуживания. Некоторые работники просто снимают сопло и устанавливают заслонки из металла, отвечающие за ручную регулировку скорости подачи воды. Это не самый худший вариант, гораздо проблематичнее эксплуатировать систему без них.
В подобной ситуации жилища в непосредственной близости от системы будут получать излишнее количество тепла, даже в самый сильный мороз жильцам придется проветривать квартиру. А в помещениях, размещенных вдалеке от развязки, напротив, будет холодно. Людям придется использовать дополнительные источники обогрева. На самом деле, виной всему является неправильное обслуживание системы.
Эксплуатация
Принцип работы элеваторного узла системы отопления более понятен при изучении схемы. Она дает возможность понять, что конструкция выполняет опцию сразу двух приспособлений: насоса циркуляционного типа и смесителя.
Конфигурация устройства максимально проста, но довольно эффективна. Система отличается приемлемой ценой, не требует подключения электрической энергии. Для эффективной работы необходимо соблюдать определенные правила, а именно:
- В части прямого и обратного оборота следует поддерживать давление порядка 0,9-2,0 Бар.
- Температурный режим выходной жидкости не поддается регулировке.
- Все детали приспособления должны точно подгоняться, что требует проведения соответствующих расчетов.
Невзирая на некоторые сложности эксплуатации, элеваторный узел системы отопления, размеры которого требуют правильной корректировки, достаточно популярен в коммунальной отрасли и отличается высоким показателем эффективности. На итоговые результаты работы конструкции абсолютно не влияют перепады тепловых и гидравлических параметров. Блок не нуждается в постоянном наблюдении, а его регулировка осуществляется правильным подбором размера сопла.
Чаще всего в рассматриваемом узле поломки случаются по причине выхода из строя самого устройства. Это может быть связано с изменением диаметра сопла или его засорения. Кроме того, может деформироваться арматура, грязевики либо сбиться настройки регуляторных элементов.
Заметить неисправность несложно. Главным признаком поломки является наличие перепадов температур до подключения к системе и после нее. В случае значительного различия показателей, можно смело говорить о нарушениях в работе блока.
Если разница параметров не очень существенная, проблема, скорее всего, заключается в засорении сопла. Для ремонта лучше воспользоваться услугами специалистов, поскольку самостоятельное вмешательство может привести к ухудшению ситуации.
Прочие неполадки
Чтобы устранить засорение сопла, оно снимается механическим путем и тщательно прочищается при помощи ветоши и щетки.
Если диаметр этого элемента изменяется вследствие наличия ржавчины, работа отопительной системы будет нарушена.
При этом помещения в нижней части многоэтажного дома будут перегреваться, а верхние квартиры – испытывать недостаток тепла. Проблема решается единственным путем – заменой сопла.
Манометры отопительной системы монтируются перед грязевиком и за ним. Если приборы показывают значительный перепад давления, это свидетельствует о засорении грязеочистительного элемента. Неисправность устраняется путем удаления загрязнений через спусковые краны, размещенные в нижней части узла. В случае невозможности решить проблему данным способом, грязевик разбирается и чистится.
В завершение
Система отопления жилища с простейшей элеваторной системой – не самая совершенная конструкция. Такой узел сложно поддается регулировке, часто требует разборки и замены сопла инжекторного типа. Оптимальным вариантом считается модернизированная элеваторная установка с возможностью автоматической корректировки элементов, дающих возможность смешивать теплоноситель в конкретном диапазоне.
Источник: https://fb.ru/article/351392/elevatornyiy-uzel-sistemyi-otopleniya-chto-eto-takoe-printsip-rabotyi
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.
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;
- 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:
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.
Источник: https://cotlix.com/elevator-otopleniya
Элеваторный узел отопления
Отопительная система является одной из самых важных для жизнеобеспечения любого здания, особенно если речь идёт о жилых помещениях. В частных домах всё чаще встречаются системы автономного типа, а вот в многоквартирных домах ещё не ушли от центрального отопления.
Элеваторный узел оборудованный современной автоматикой
Именно в подвалах многоэтажных домов возможно увидеть элеваторный узел отопления и, собственно, понять специфику его работы и то, какие возможности даёт его использование.
Элеваторный узел, что это такое?
Элеватором в системе отопления называют специальное устройство, основное назначение которого – обеспечение оптимального давления внутри системы, а также установление допустимой температуры воды (теплоносителя). Помимо этого, с помощью элеваторного узла происходит увеличение объёмов теплоносителя.
Дело в том, что в тепловой магистрали, зачастую, находится вода, температура которой равняется 130-150°С, а по санитарным нормам теплоноситель не должен превышать 95°С. Из этого следует, что воду необходимо охладить. Достичь этого возможно, используя элеваторный узел отопления.
к меню ↑
Принцип и схема работы узла
Теплоноситель подаётся к дому по трубам. Трубопровода всего два:
- Подающий. Его основная функция подавать горячую воду в дом.
- Обратный. Он, в свою очередь, отводит остывший, отдавший своё тепло, теплоноситель обратно в котельную.
Базовая схема обвязки элеваторного узла
Когда вода (теплоноситель) подходит в подвал здания, её ожидает три пути в зависимости от того, какой температуры она будет. В нашей стране существуют три основных тепловых режима:
- до 95 °С;
- до 130 °С;
- до 150 °С.
Когда вода нагрета до 95 °С, то в данном случает она сразу распределяется по системе отопления. Если же она превышает эту отметку, её необходимо охладить (этого требуют санитарные нормы). И в данном случае в дело «вступает» элеваторный узел отопления.
Охлаждение происходит за счёт смешивания в элеваторе горячей воды из подающей трубы и остывшей из обратной. Таким образом, элеваторный узел работает сразу как два устройства:
- Как смеситель.
- В качестве циркуляционного насоса.
Перегретая вода попадает в сопло элеватора, в то время, как в зону разряжения попадает вода из обратного трубопровода. Затем эти два потока оказываются в смешивающей камере, где, исходя из названия, происходит смешивание. И вот уже смешанная вода попадает к потребителю.
Элеваторный узел отопления
Помимо того, что использовать такое устройство значит применить наиболее простой и экономный способ охладить теплоноситель, при этом элеватор может ещё и повысить общую эффективность всей системы.
Кроме всего прочего, именно за счёт элеваторного узла мы имеем возможность экономить. Забирая из тепловой сети определённое небольшое количество воды, разбавляем её водой из обратного трубопровода, за тепло которой уже заплатили, и производим повторную «отправку» в квартиры.
к меню ↑
Составляющие элеваторного узла системы отопления
Устройство имеет достаточно несложную конструкцию. Выделяют три основные составляющие устройства:
- сопло;
- струйный элеватор;
- камера разряжения.
Также существует такое понятие как «обвязка». Это специальная запорная арматура, контрольные термометры и манометры. Именно эти компоненты и составляют элеваторный узел отопления.
Смесительный элеваторный узел
С функциональной точки зрения элеватор является смешивающим устройством, в который вода поступает, проходя через ряд фильтров. Эти фильтры находятся сразу после задвижки (входной) и очищают теплоноситель (воду) от грязи. По этой причине их часто называют грязевиками. Сама оболочка элеватора стальная.
к меню ↑
Достоинства и недостатки подобного узла
Элеватор как и любая другая система имеет определённые сильные и слабые стороны.
Большое распространение такого элемента тепловой системы приобрело благодаря целому ряду достоинств, среди них:
- простота схемы устройства;
- минимальное обслуживание системы;
- долговечность устройства;
- доступная цена;
- независимость от электрического тока;
- коэффициент смешения не зависит от гидро-теплового режима внешней среды;
- наличие дополнительной функции: узел может выполнить роль циркуляционного насоса.
Демонтированные сопла для элеватора
Недостатками данной технологии являются:
- отсутствие возможности проведения регулировки температуры теплоносителя на выходе;
- достаточно трудоёмкая процедура расчёта диаметра насадки-конуса, а также размеров камеры смешения.
У элеватора есть также небольшой нюанс, который касается установки – перепад давления между подающей линией и обратной должен находится в пределах 0,8-2 атм.
к меню ↑
Схема подключения элеваторного узла к отопительной системе
Системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) являются в некоторой степени взаимосвязанными. Как говорилось выше, для отопительной системы необходима температура воды до 95°С, а в ГВС –на уровне 60-65 °С. Поэтому здесь также требуется использование элеваторного узла.
Исходя из данных требований, различают три схемы подключения:
- С регулятором расхода воды. При этом расход теплоносителя остаётся неизменным. Это помогает избежать такого явления как поэтажная разрегулировка. Однако данная схема «регулятор расхода + элеватор» не в состоянии поддерживать температуру при отклонениях от нормального температурного графика.
- С регулируемым соплом. Благодаря вводимой в сопло игле происходит регулировка площади поперечного сечения. Это увеличивает коэффициент смешивания и позволяет уменьшить температуру после элеватора. Недостатком подобной схемы есть то, что количество поставляемого тепла уменьшается из-за гидросопротивления конуса.
- С регулирующим насосом. Монтаж насоса производится на линии смешения или же параллельно ей. Дополнительно устанавливаются регуляторы температуры теплоносителя и его расхода.
Наглядный пример элеваторного узла системы отопления
Данная схема является достаточно эффективной, так как позволяет:
- Регулировать температуру воды не только при плюсовой температуре наружного воздуха.
- Поддерживать циркуляцию теплоносителя во внутренней среде, даже если произойдёт остановка внешней.
Недостатком подобной является дороговизна и увеличение затрат на эксплуатацию за счёт применения насоса, для функционирования которого необходимо электричество.
к меню ↑
Портал об отоплении » Водяное отопление
Источник: https://StroyPotencial.ru/vodyanoe-otoplenie/elevatornyj-uzel.html