Что такое элеваторный узел отопления


Элеваторный узел

Горячая вода, подающаяся по трубопроводу к домам, не сразу попадает в систему отопления многоквартирного строения. Любое здание снабжено собственным тепловым узлом, регулирующим уровень давления и температурного режима воды. Эти функции выполняются при помощи специальных устройств.

Сегодня часто прибегают к установке электронного оборудования, которое позволяет при помощи автоматики осуществлять контроль параметров и вносить изменения. Однако из-за высокой стоимости установок, зависящих от стабильности энергоресурса, предпочтение отдаётся надёжной старой схеме, регулирующей температуру теплоносителя на входе. Основной элемент подобной схемы — элеваторный узел системы отопления.

Что такое элеваторный узел отопления

Перед тем как рассматривать устройство элеваторного теплового узла, нужно сказать, что назначение этого механизма заключается в соединении основных сетей с конечными точками потребления. Устройство входит в отопительную систему вместе с запорными приспособлениями и датчиками давления.

Схема теплового узла отопления выполняет несколько функций. Главной из них является распределение давления в системе для поставки воды требуемой температуры потребителям. Циркулируя по магистрали от котельной до квартир, объем воды увеличивается почти вдвое при наличии запаса её в отдельном закрытом резервуаре.


Обычно при выходе из котельной теплоноситель достигает температуры от 105 до 150 °C. По нормам безопасности использование теплоносителя с такими высокими показателями недопустимо. Его температура не должна превышать 95 °C.

Что такое элеваторный узел отопленияРабота механизма сантехнического элеватора приводит температурный режим жидкости в системе к нормативным показателям. Кроме этого, оборудование не даёт возникнуть:

  • ожогу по неосторожности из-за слишком горячих батарей;
  • разрыву контура отопления в результате длительного воздействия повышенной температуры.

Если разводка системы выполнена из металлопластика или полипропилена, существует вероятность её разрушения из-за циркуляции горячего теплоносителя. Поэтому на теплоузле здания необходимо снижать температуру и давление до эксплуатационной нормы, чтобы обеспечить конкретный дом достаточным уровнем тепла. Это выполняется при помощи специального технического оборудования.

Во время нахождения на тепловом распределительном пункте одного или нескольких зданий можно обнаружить узел с явной перемычкой между магистралями подачи и обратки. Именно в этом месте и установлен элеватор.

Источник: oventilyacii.ru


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 теплоснабжения

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.


тепловой пункт

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.

водяной насос в системе отопления

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:

принцип действия смесительного узла

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.

элевар с электроприводом

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 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.


регулируемый смесительный агрегат системы отопления

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:

расчет водоструйного насоса

Здесь:

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

В свою очередь, приведенный расход вычисляется таким образом:

определение размера смесительной камеры

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:

формула для определения размера сопла

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:

определение 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: cotlix.com

1 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 ↑

1.1 Принцип и схема работы узла

Теплоноситель подаётся к дому по трубам. Трубопровода всего два:

  1. Подающий. Его основная функция подавать горячую воду в дом.
  2. Обратный. Он, в свою очередь, отводит остывший, отдавший своё тепло, теплоноситель обратно в котельную.

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:

  1. Как смеситель.
  2. 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.

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 ↑

1.2 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.

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 ↑

2 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.

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 ↑

Источник: StroyPotencial.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.