Схема теплового узла: все нюансы

Состав типового элеватора

• весовая;
• приёмное отделение (для выгрузки ж/д или автотранспорта), представляет собой завальную яму различного объёма проездного или непроездного типа;
• рабочая башня, в ней располагаются машины для предварительной, первичной и, при необходимости, вторичной очистки зерна, а также система аспирации для очистки от лёгких примесей;
• сушильное отделение, включает в себя ёмкости для накопления влажного и сухого материалов, а также необходимое количество сушилок различного исполнения с горелками под нужный вид топлива;
• отделение хранения, в современном элеваторе представляет собой силосы (банки) требуемой вместимости, расположенные либо в один ряд, либо в несколько взаимоувязанных рядов, что позволяет хранить различные культуры или сорта одних и тех же культур в одном элеваторе;
• отделение отгрузки, как правило, представляют собой систему бункеров-хопперов для отгрузки на ж/д или автотранспорт;
• транспортное оборудование связывает все маршруты элеватора (нориями и транспортёрами различных видов и модификаций);
• металлоконструкции (норийные вышки и транспортные мосты и галереи);
• системы электрики и автоматизации, включают в себя шкафы управления, частотные преобразователи, датчики, электро-кабельную продукцию, освещение и т. д.;
• административно-бытовой корпус, лаборатория, пожарный резервуар и прочие, требуемые по нормативам, здания и сооружения.

Общее описание

Прежде чем разбираться со схемой элеваторного узла отопления, нужно сказать, что по своей конструкции элеватор собой представляет некого рода циркуляционный насос , который находится в отопительной системе вместе с измерителями давления и запорной арматурой.

Тепловые элеваторные узлы в своей работе выполняют ряд функций. Для начала, это электронное устройство распределяет давление в отопительной системе, чтобы вода потребителям доставлялась в батареи отопления с определенным давлением и температурой. Во время циркуляции по трубам от котельной до многоэтажных домов объем теплового носителя в контуре увеличивается почти в два раза. Это может происходить, только если есть запас воды в отдельной герметичной емкости.

Чаще всего из котельной подается тепловой носитель, температурой около 110-160℃. Для бытовых нужд, в плане безопасности эти высокие температурные показатели недопустимы. Максимальный температурный режим теплоносителя в контуре не может быть более 90℃.

Из данного видео узнаем принцип работы элеваторного узла отопления:

Также примечательно, что в СНиП на сегодняшний день указан температурный норматив теплоносителя в диапазоне 65℃. Но для экономии ресурсов активно идет обсуждение относительно снижения этого норматива до 55℃. С учетом мнения экспертов потребитель не ощутит значительного отличия, а в качестве дезинфекции тепловой носитель раз в сутки будет необходимо нагревать до 75℃. Однако эти изменения в СНиП еще не приняты, так как нет точного мнения относительно эффективности и целесообразности этого решения.

Этот прибор позволяет не допустить следующих последствий :

• если разводка сделана из пропиленовых или пластиковых труб, то она не рассчитана на подачу горячего теплового носителя;
• не все трубы отопления рассчитаны на продолжительное действие повышенной температуры под высоким давлением — эти условия приведут к их быстрому выходу из строя;
• очень горячие радиаторы отопления при неаккуратном обращении могут привести к ожогам.

Схема плановой проверки состояния работы элеваторного узла

Одним из достоинств системы считается простота эксплуатации. Устройство не требует круглосуточного контроля, достаточно проводить плановые осмотры. Такого рода обследование лучше выполнять по следующему алгоритму:

Проверка целостности труб;

Сверка приборов, подстройка датчиков давления и термометров;

Расчет потерь давления при прохождении воды через сопло;

Расчет коэффициента смещения. Данную величину необходимо учитывать при настройке системы, так как даже безупречно смонтированный и установленный узел и трубопровод со временем изнашиваются.

После проведения плановой проверки система опечатывается, чтобы зафиксировать ее настройки и предотвратить несанкционированные изменения.

Распространенные неполадки узла в системе отопления

Большая часть неисправностей элеваторного узла возникает по двум основным причинам – во-первых, из-за повреждений самого устройства, а во-вторых, из-за расширения внутреннего прохода сопла. Несколько реже причиной выхода элеватора из строя может быть засорение грязевика, повреждение элементов запорной арматуры или сбой настройки регулятора.

Чтобы диагностировать неисправность в элеваторном узле, необходимо измерить температуру теплоносителя на входе и выходе устройства. Если разница температур значительна, то проблема, скорее всего, возникла по причине засорения прибора или расширения сопла. В первом случае для ликвидации неполадки требуется очистка узла, а во втором – замена рабочего элемента. Впрочем, этой работой могут заниматься только специалисты соответствующего профиля – жильцам квартир обычно не требуется даже знать, что такое элеватор в системе отопления.

При увеличении внутреннего диаметра сопла из-за коррозии отопительная система станет несбалансированной – теплоотдача отопительных приборов на верхних этажах будет недостаточной, а на нижних – чрезмерной. Чтобы устранить это явление, нужно будет заменить сопло элеватора аналогичным.

Засоренные грязевики заявляют о себе не только изменением температурного режима, но и перепадами давления, которые отслеживаются по соответствующим датчикам. Для очистки обычно хватает простого сброса при помощи крана, установленного в нижней части грязевиков, но в некоторых случаях приходится выполнять очистку вручную.

Заключение

Элеваторный узел системы центрального отопления – это полезное и нужное устройство, повышающее надежность отопления и обеспечивающее его нормальную работу. Несмотря на существование более современных альтернатив, элеваторные узлы все еще остаются самыми популярными и достаточно эффективными устройствами, предназначенными для оптимизации работы отопительной системы в многоквартирных домах. 

Схемы подключения

Элеваторный узел может быть использован в системах с различными специфическими особенностями — однотрубных, автономных или иных линиях теплоснабжения. Принципы подачи теплоносителя, параметры потока не всегда позволяют обеспечить неизменный и стабильный результат на выходе. Для организации нормального теплоснабжения квартир или корректировки параметров потока, поступающего из магистральной сети, используются различные схемы подключения элеваторных узлов. Все они нуждаются в наличии дополнительного оборудования, иногда в достаточно больших объёмах, но результат, который достигается вследствие этого, компенсирует понесённые расходы. Рассмотрим существующие схемы подключения:

С регулятором расхода воды

Расход воды является основным фактором, делающим возможной регулировку режима обогрева помещений. Изменения расхода вызывают колебания температуры в жилых комнатах, что недопустимо. Вопрос решается установкой перед узлом смешивания регулятора, обеспечивающего постоянный расход воды и стабилизирующего тепловой режим.

Схема элеваторного узла смешения с регулятором расходом: 1 — подающая линия тепловой сети; 2 — обратная линия тепловой сети; 3 — элеватор; 4 — регулятор расхода; 5 — местная система отопления

Особенно важным такое решение становится в однотрубных системах, где имеется нагрузка в виде ГВС, дестабилизирующая расход горячей воды и создающая существенные колебания во время активного водоразбора (утренние и вечерние часы, праздничные и выходные дни). При этом данная схема не способна исправить ситуацию при изменениях температуры теплоносителя в магистральной линии, что является её недостатком, хоть и не слишком существенным. Падение температуры теплоносителя в питающих трубопроводах означает аварию на ТЭЦ или ином пункте нагрева, а это случается редко.

С регулирующим соплом

Схема подключения элеваторного узла с возможностью регулировки пропускной способности сопла позволяет оперативно реагировать на изменения параметров теплоносителя в магистральной линии.

Схема элеваторного узла с регулирующей иглой: 1 — подающая линия тепловой сети; 2 — обратная линия тепловой сети; 3 — элеватор; 5 — местная система отопления ; 6 — регулятор с иглой, вдвигаемой в сопло элеватора

При этом ручная регулировка малоэффективна, поскольку для этого надо постоянно подходить к элеватору, который обычно расположен в подвальном помещении. Наибольшая эффективность системы с регулируемым соплом достигается при полной автоматизации процесса, с использованием датчиков температуры и давления, подающих сигнал на сервопривод элеватора. Такая схема позволяет получить дополнительные возможности при настройке режима работы, но необходимость в ней возникает не всегда, а только в перегруженных или нестабильных системах с возможными колебаниями температуры теплоносителя.

Схема элеваторного узла с использованием датчиков температуры и давления, подающих сигнал на сервопривод элеватора

К недостаткам подобных схем принято относить необходимость изначально обеспечить высокое давление в системе, так как регулировка возможна лишь в пределах параметров потока в магистрали. Кроме того, нагрузки на механику, в частности — на сопло и иглу, создают необходимость постоянного наблюдения и своевременной замены элементов, вышедших из строя.

С регулирующим насосом

Подобные схемы используются при отсутствии достаточного для функционирования элеватора давления в питающих трубопроводах.

Схема элеваторного узла с корректирующим насосом: 1 — подающая линия тепловой сети; 2 — обратная линия тепловой сети; 3 — элеватор; 4 — регулятор расхода; 5 — местная система отопления ; 7 — регулятор температуры; 8 — смесительный насос

Увеличение давления делает возможным применение элеваторного узла в автономных тепловых сетях частного дома, позволяет обеспечить циркуляцию теплоносителя при исчезновении давления в магистрали. Насос устанавливается перед элеватором или на перемычке между прямым и обратным трубопроводами перед входом в элеватор. Для обеспечения нормального режима работы в дополнение к насосу требуется использовать регулятор температуры, а также необходимо подключение электропитания.

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

Описание

Элеваторы представляют собой комплекс сооружений, в состав которых могут входить: рабочее здание, силосные корпуса, устройства для погрузки и выгрузки зерна, зерносушилки и др. На территориях действующих предприятий строят элеваторы с полным или сокращённым комплексом сооружений. Широко распространено строительство силосных корпусов, привязываемых к рабочим зданиям действующих элеваторов. Силосные железобетонные корпуса (ёмкости) вместимостью от 11,2 до 48,0 тыс. тонн компонуют из силосов двух типов: квадратных сборной конструкции размером 3х3 по осям стен и круглых монолитных диаметром 6 и 9 метров или сборных диаметром 6 метров, высота обычно 30 метров. Квадратные силосы располагают по ширине в шесть, восемь и двенадцать рядов, а круглые — в три, четыре и шесть рядов. Металлические силосы вместимостью 2,55 и 3,0 тыс. тонн, диаметром 18 метров, высотой 11,9 и 15 метров, располагают последовательно в один ряд (по 2…4 силоса). Силосы сблокированы с рабочим зданием, где размещено основное технологическое и транспортное оборудование. Зерно из приёмных бункеров поднимают транспортёрами или вертикальными подъёмниками (нориями) на верх рабочего здания, взвешивают, очищают от примесей, сушат в зерносушилках и направляют по верхнему конвейеру на надсилосные транспортёры, которые сбрасывают его в силосы. Выгружают зерно на нижние конвейеры (их устанавливают в подсилосном этаже) через отверстия с воронками в днищах силосов. Часть силосов оборудуют установками для дезинфекции зерна и активного вентилирования. Температуру зерна измеряют термоподвесками, устанавливаемыми на разных уровнях.

Сейчас, как правило, элеватор обладает пунктами автоприёма, ж/д приема, авто- и ж/д погрузки. А раньше были нередки случаи, когда непосредственное поступление зерна в сам элеватор осуществлялось с помощью ручного труда. В этом случае люди лопатами с поверхности земли или из кузова автомобиля закидывают зерно на приёмный транспортёр, который как снегоуборочная машина поднимает зерно и ссыпает его в маршрутные сети элеватора. Первый силосный элеватор построен в США (г. Дулут) в 1845, в России (Нижний Новгород) — в 1887 году.

Зерновой элеватор SCAFCO на 120 000 т хранения в Казахстане. 2015 г.

В зависимости от назначения элеваторы подразделяют на:

• хлебоприёмные или заготовительные (принимают зерно от хозяйств, очищают от примесей, сушат и отгружают потребителю; ёмкость 15—100 тыс. т);
• производственные (сооружают при мельницах, крупяных, комбикормовых, крахмалопаточных заводах и. т. п.; 10—150 тыс. т);
• базисные (предназначены для длительного хранения зерна, принимаемого с ж/д транспорта и отгружаемого в ж/д вагоны; 100—150 тыс. т);
• перевалочные и портовые (строят в местах перевалок зерна с одного вида транспорта на другой — на крупных ж/д станциях, в морских портах; 50—100 тыс. т).

За рубежом распространены также прямоугольные в плане элеваторы с силосами большего диаметра (до 30 м) и высоты (до 60 м), выполненными из металла (сталь, алюминий). В России распространены рабочие башни элеватора высотой 53-60 метров, а силосные корпуса высотой 43 метра.

Пример реализации схемы 1 АУУ

Принципиальная схема автоматизированного узла управления при достаточном располагаемом перепаде давления на вводе

(P1 — P2 > 6 м вод. ст.) для температуры до АУУ t = 95—70 °С

Современный мир уже давно не может обходиться без инновационных технологий. Нет ни одной технологии или системы, в которой бы не применялись революционные решения. Система отопления не стала исключением. Это обуславливается тем, что это довольно значимая технология, которая призвана обеспечить комфортное существование.

По понятным причинам, при проектировании дома отводится особое внимание. Издавна дома строились от печки, то есть сначала возводилась печь, а потом она обрастала стенами и потолком. Это делалось не просто так, за это нужно сказать «спасибо» нашему климату

Это делалось не просто так, за это нужно сказать «спасибо» нашему климату.

Начиная от средней полосы нашей просторной страны и заканчивая далеким Сахалином, большую часть года властвует довольно некомфортная температура. Столбик термометра колеблется от +30 до -50 градусов.

По причине довольно сложного температурного резонанса, система отопления так же важна, как и электроснабжение. Раньше грамотный печник, который умел сделать правильную печь, ценился на уровне кузнеца. Ведь нужно правильно рассчитать размер топки, диметр дымохода, к тому же печь должна была быть многофункциональной:

• в ней готовили пищу;
• она отапливала помещение;
• разогревала воду;
• служила небольшим спальным местом.

Вот почему строительство печи было делом сложным и трудоемким. У нее должна была быть достаточная тяга для того, чтобы все продукты сгорания не попадали в комнату. Но при всем этом, она должна была быть экономной.

Сегодня принципиально мало что изменилось. Основные функции и требования к отопительной системе остались те же:

• экономия;
• максимальная эффективность;
• многофункциональность;
• простота конструкции;
• качество и долговечность;
• минимальные затраты на эксплуатацию;
• безопасность.

Первым источником тепла для человека служил огонь. Да и сейчас его актуальность не потеряла своего значения. Самым примитивным способом обогрева было развести костер, который давал защиту от хищников, низких температур, служил источником света.

Далее, с течением времени, человечество стало укрощать дар Гермеса. Появились печи, строились они обычно из глины и камней. Позже с прогрессированием технологий стали использовать керамический кирпич. И именно тогда и появились первые .

Стальные печи появились намного позже, они обусловили становление стального века. Топливом для печей служил уголь, дрова, торф. С газификацией городов печи стали . И все это время человек стремился усовершенствовать систему отопления.

6 Распределительный пункт

Опытные инженеры и теплотехники рекомендуют задействовать один из трех режимов работы котельной установки. Такие рекомендации создавались с учетом теоретических данных и математических вычислений, а также были подтверждены многолетним практическим опытом. Каждый из выбранного режима гарантирует высокоэффективную передачу тепла с низким уровнем потерь. При этом на показатели КПД не влияет даже большая протяженность магистрали.

Эти режимы отличаются друг от друга разным соотношением температуры на подающем контуре и обратном:

1. 150/70 градусов Цельсия.

2. 130/70 градусов Цельсия.

3. 95/70 градусов Цельсия.

При выборе оптимального соотношения важно учитывать несколько факторов, включая региональные особенности и среднестатистическую величину зимней температуры воздуха. Если речь идет об отоплении частного дома, лучше отказаться от использования двух первых режимов, которые подразумевают прогрев теплоносителя до 150 и 130 градусов Цельсия

При таких температурах появляется вероятность получения опасных ожогов и других последствий от разгерметизации.

Как известно, жидкость в трубопроводной магистрали разогрета до таких температур, которые превышают точку кипения. Однако она никогда не закипает, что обусловлено соответствующим давлением. При необходимости подобрать оптимальный режим для частной постройки, нужно снизить давление и температуру, для чего и используется элеваторный узел. Сам элемент представляет собой специальное теплотехническое оборудование, которое находится в распределительном пункте.

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).

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: