Справка. Для преобразования непонятных килокалорий в формулы следует умножить известные ватты на коэффициент 0.86. Кроме того, метры водного столба можно преобразовать в более распространенные единицы, например: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.
Что такое элеваторный узел отопления
Элеваторный узел представляет собой важнейший элемент системы отопления, который служит для понижения температуры теплоносителя до необходимых и безопасных значений, подходящих для работы в системе. Это достигается путем смешивания высокотемпературной среды, поступающей от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), с охлажденным теплоносителем, возвращающимся по обратной магистрали отопительной сети. Благодаря этой операции обеспечивается стабильная и оптимальная температура в системе отопления жилого дома, что делает комфортными условия проживания.
Общие принципы работы системы теплоснабжения позволяют понять значение элеваторного узла.
Зачем нужен элеваторный узел отопления
Элеваторный узел служит не только для регулирования температуры. Он также поддерживает необходимое давление в системе отопления, которое влияет на эффективность ее работы.
Особенности конструкции элеватора
Конструкция элеватора включает в себя различные компоненты, позволяющие ему выполнять свои функции, включая инжекторные элементы, которые обеспечивают смесительные процессы.
Дополнительные элементы элеваторного узла
Среди элементов, улучшения работы элеваторного узла, можно выделить насосы для подкачки воды и гидравлические устройства, которые помогают поддерживать нужный уровень давления в системе.
Преимущества и недостатки использования элеваторных узлов
Преимущества многих современных элеваторов включают в себя компактность конструкции, минимальные требования к регулярному обслуживанию и экономичность. Однако, у них есть и недостатки, такие как невозможность гибкого регулирования выходной температуры.
Расчет элеваторного узла
Расчет элеваторного узла требует специальных знаний и навыков. Он включает в себя вычисление различных параметров, таких как диаметр смесительной камеры и сопла.
Продукция компании Сукремльстройдеталь
Общие принципы работы теплосети
Чтобы понять, как работает система отопления, стоит рассмотреть ее общие принципы. Нагрев теплоносителя происходит в котельных и на ТЭЦ с использованием различных источников энергии, таких как уголь, газ, нефтепродукты и другие виды энергии. После нагрева горячая вода по трубопроводам поступает к точкам потребления. Стоит отметить, что система трубопроводов может быть обширной и разветвленной, поэтому для минимизации потерь важна высокая теплоизоляция трубопроводов и поддержание проверенных температурных режимов. Обычно это температура 150/70 ˚C, где 150° – это температура подачи, а 70° – температура в обратной магистрали. Температура теплоносителя может варьироваться в зависимости от климатических условий региона и температуры воздуха в зимние месяцы.
Факт. Согласно нормативам СНиП, температура теплоносителя в жилых зданиях не должна превышать 95 ˚C. В то время как в магистралях ТЭЦ этот показатель может достигать значений от 105 до 150 ˚C, что определяет температурные режимы в системе отопления при различных условиях.
Что это такое?
Элеваторный узел выполняет функцию понижения температуры перегретого пара, который поступает из ТЭЦ, и поддерживает необходимый уровень давления в системе отопления. Обычно он установляется в подвале многоквартирного дома или коттеджа, где располагается аппаратура для контроля и управления системой – такие как элеватор, датчики температуры и давления, термометры, манометры, насосы для подкачки, а также циркуляционные насосы для теплоносителя, оборудования для дистанционного управления, фильтры для удаления грязи и блоки реле и автоматики. Несмотря на свою относительно простую конструкцию, элеваторный узел отопления является высокоэффективным устройством, которое приводит перегретую воду из ТЭЦ к нормативным значениям. Он обеспечивает непрерывную циркуляцию горячей воды в системе отопления и необходимое отведение отощевшей воды обратно.
Примечательные особенности элеватора: его небольшие размеры, отсутствие потребности в постоянном техническом обслуживании, экономичность в эксплуатации. Однако, стоит отметить, что одним из недостатков является нерегулируемость температуры выходного потока в достаточных диапазонах.
Полипропиленовые
Полипропиленовые трубы (ППТ) производятся из слоев полипропилена, между которыми размещается тонкий лист алюминиевой фольги. В процессе их производства, слои полипропилена обрабатываются специальной клеящей мастикой, помещая в них алюминиевую фольгу, скручиваются в рулоны и надеты на полый стержень. Края на стыках труб подрезаются под углом 45 градусов, после чего они обрабатываются акриловым гелем и прогреваются с использованием специального промышленного фена. Эти трубы отличаются стойкостью к коррозии, и на их внутренних стенках практически не образуются ржавчина или бактериальные отложения. Соединение труб между собой осуществляется под прямыми углами с использованием пластиковых или резьбовых металлических фитингов.
Способы соединения пластиковых труб:
- склеивание либо соединение холодной сваркой;
- использование резьбовой муфты;
- плазменная высокотемпературная сварка;
- накладные фланцы из металла;
- сварка с использованием электрической муфты.
Полипропиленовые трубы находят применение даже в труднодоступных местах. Они просто соединяются и практически не создают протечек.
Преимущества полипропиленовых труб:
- они легко изгибаются на произвольные углы;
- в их конструкции не происходит оседания бактериального железа;
- отсутствует образование осадков солей кальция;
- не подвержены разрывам при замерзании жидкости;
- из полипропилена не выделяются вредные вещества, что позволяет использовать трубы для/снабжения питьевой водой;
- отличаются герметичностью и могут быть использованы для установки теплых полов;
- не повреждаются грызунами, грибком и плесенью;
- обладают высокой термостойкостью и идеально подходят для горячего водоснабжения.
Назначение элеваторного узла: для смешивания перегретого теплоносителя, поступающего от ТЭЦ, с горячей водой, которая возвращается из обратной линии. Также он отвечает за поддержку циркуляции в системе, предотвращая перепады давления и гидравлические удары, что может происходить из-за нарушений герметичности системы, появления пузырьков воздуха, резких изменений погоды и колебаний давления.
Расчет элеватора отопления
Для расчета ватного насоса, которым является элеваторный узел, требуется проведение довольно многообразного анализа. В этом аспекте мы постараемся сделать информацию доступной. В первую очередь, для подбора агрегата необходимо знать две ключевые характеристики элеваторов: внутренний размер смесительной камеры и проходной диаметр сопла. Размеры камеры можно определить по следующей формуле:
- dr – необходимый диаметр в сантиметрах;
- Gпр – приведенное количество смешанной воды в тоннах за час.
Приведенный расход рассчитывается следующим образом:
- τсм – температура смеси, подаваемой на отопление, в градусах Цельсия;
- τ20 – температура теплоносителя в обратной линии, в градусах Цельсия;
- h2 – сопротивление отопительной системы, выражаемое в метрах водного столба;
- Q – требуемый тепловой расход в килокалориях в час.
Для подбора элеваторного узла системы отопления по размеру сопла, можно воспользоваться следующей формулой:
- dr – уже доступный размер смесительной камеры, в сантиметрах;
- Gпр – приведенный расход смешанной воды, в тоннах за час;
- u – безразмерный коэффициент инжекции (смешивания).
Первые два параметра уже известны, поэтому остается только найти значение коэффициента смешивания:
- τ1 – температура перегретого теплоносителя на входе в элеватор;
- τсм, τ20 – аналогично предыдущим обозначениям.
Примечание. Для расчета сопла следует использовать коэффициент u, равный 1.15u’.
На основании полученных данных производится выбор агрегата по двум основным характеристикам. Стандартные размеры элеваторов имеют обозначения от 1 до 7, поэтому следует выбрать тот, который ближе всего к расчетным параметрам.
Технические характеристики стандартных изделий
Ассортимент элеваторов, изготовленных на заводе, включает 7 типоразмеров, каждому из которых присвоен свой уникальный номер. При выборе устройства учитываются два основных параметра: диаметр горловины (камера смешения) и рабочего сопла, который регулярно можно заменять.
Замена сопла осуществляется в двух случаях:
- В случае, если проходное сечение детали увеличивается из-за естественного износа, вызванного трением абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
- Когда необходимо изменить коэффициент смешивания – для повышения или понижения температуры воды, подаваемой в домашнюю систему отопления.
Номера стандартных элеваторов и основные размеры представлены в таблице, которая сопоставляет их с обозначениями на чертеже.
Обратите внимание, что в технических характеристиках не указано проходное сечение сопла, так как этот диаметр рассчитывается отдельно. Для выбора номера готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему необходимо также определить требуемый размер смесительно-инжекционной камеры.
Расчет и подбор элеватора по номеру
Порядок действий при расчете: сначала вычисляется диаметр смешивающей камеры, затем выбирается соответствующий номер элеватора, и после этого определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры в сантиметрах вычисляется по следующей формуле:
Pотребный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления определяется следующим образом:
- Q – количество теплоты, необходимое для обогрева здания в килокалориях в час;
- Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
- Т2о – температура воды в обратной линии;
- h – полное сопротивление разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.
Справка. Чтобы преобразовать килокалории в ватты, следует умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба также преобразуются в более привычные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.
Пример подбора номера элеватора: Рассмотрим ситуацию, когда реальный расход Gпр составляет 10 тонн смешанной воды в час. В этом случае диаметр смесительной камеры рассчитывается следующим образом: 0.874 √10 = 2.76 см. Поэтому целесообразно выбрать смеситель №4 с камерой размером 30 мм.
Теперь необходимо выяснить диаметр узкой части сопла в миллиметрах, подставив нужные данные в следующую формулу:
- Dr – ранее определенный размер инжекторной камеры в сантиметрах;
- u – коэффициент смешивания;
- Gпр – наш расход теплоносителя на подаче в систему.
Хотя формула может показаться сложной, фактически расчеты относительно простые. Единственное, что необходимо знать – это коэффициент инжекции, который вычисляется так:
Все переменные из этой формулы были расшифрованы, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина равна 150 градусам, а температура подачи и обратки – 90 и 70 °C соответственно, то искомый размер Dc составит 8.5 мм, при условии расхода 10 т/ч воды.
Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централизованного теплоснабжения, можно воспользоваться альтернативной формулой для определения диаметра:
Замечание. Результат вычислений по этой формуле будет выражен в сантиметрах.
Что такое элеваторный узел?
Элеваторный узел в системе отопления – это конструкция, предназначенная для нормализации температуры теплоносителя, проходящего через трубы подачи, и доведения этого показателя до определенного уровня.
Согласно действующим нормам, температура воды в контуре подачи не должна превышать 95°. В то время как в магистралях данный показатель может превышать 130°.
Схема данного узла довольно проста.
Элеваторный узел состоит из:
- Сопла;
- Камеры разряжения;
- Диффузора.
Элеваторный узел может показаться довольно простым устройством, однако его эффективность работы напрямую зависит от точности расчета диаметра сопла. Маленькое сопло может препятствовать качественному смешиванию теплоносителя, так же, как и чрезмерно широкое сопло.
Элеваторный узел можно считать ключевым компонентом системы отопления, однако у него есть значительные недостатки, которые могут вызвать поломки или сбои при определенных условиях.
К недостаткам элеваторного узла можно отнести:
- потребность в максимально точном расчете при подборе компонентов;
- формирование определенных перепадов давления в трубах подачи и обратки;
- отсутствие возможности контроля и регулирования выходной температуры.
Установка элеваторного узла
На изображении показан мужчина, выполняющий настройку оборудования.
Так как элеваторный узел является недорогим и надежным элементом системы отопления, его использование стало распространенным. Однако, его установка требует соблюдения определенных правил. В первую очередь, необходимо установить перед элеватором фильтры для удаления грязи, которые предотвратят попадание мелких твердых частиц в его механизм, что может привести к сбоям в функционировании устройства. Обычно устанавливаются несколько фильтров.
Важно знать, что автоматизированный узел управления системами отопления должен быть подключен к электроэнергии и оборудован различными датчиками, которые показывают уровень нагрева и давление теплоносителя.
В последнее время все чаще используются энергозависимые узлы, которые позволяют более гибко регулировать диаметр сопла элеватора без его снятия, что позволяет автоматически корректировать температуру теплоносителя, повышая эффективность работы системы.
В заключение, стоит отметить, что элеваторная система отопления представляет собой простой и надежный способ обеспечения необходимого уровня температуры теплоносителя, без необходимости использования сложного и дорогого оборудования.
Рекомендуем вам также ознакомиться с информационным видео, где на практике демонстрируются принципы работы насосов для подмешивания воды до нужной температуры, что является интересным примером сочетания электротехники и гидравлики в области теплотехники. Это весьма познавательно.
Мы надеемся, что данная статья была вам полезна, и вы научились понимать более детально термин «элеваторный узел» и как его самостоятельно установить. Будем очень признательны, если вы поделитесь этой информацией в социальных сетях, тем самым помогая своим друзьям и коллегам ознакомиться с этим материалом. Спасибо за внимание!
