Узлы нижнего подключения с байпасом


Бесперебойное функционирование инженерных коммуникаций важно для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека. В водопроводной и отопительной системах находит применение байпас — запасной трубопровод для аварийных ситуаций. Разберем в статье, что такое байпас в системе водоснабжения.

Что такое байпас

Байпас представляет собой устройство для создания резервного пути для жидкости при нарушении работы трубопровода в результате изменения давления или других причин. Используется для нормального функционирования системы на время ремонтных работ. Применяется во многих сферах хозяйства:

  • в системах водоснабжения, отопления, водоотведения;
  • при строительстве газо- и нефтепроводов;
  • для перекачки нефти, молока и других жидких продуктов.

Это отрезок трубы, расположенный параллельно основной трубе, оснащен запорно-регулирующей аппаратурой. Основное предназначение – отток жидкости в обход основной коммуникации.

Основное предназначение

Функции байпаса


В системе водоснабжения используется для перекрытия аварийной трассы и перенаправления водного потока по резервному пути в случае аварийной ситуации.

Актуальна установка байпаса в медицинских учреждениях и котельных, где необходимо постоянное водоснабжение. В быту необходим прибор во время снятия счетчика учета расхода воды.

Необходим байпас для систем фильтрации для планового и внештатного обслуживания оборудования, что позволяет провести необходимые работы без отключения воды. Прибор устанавливается на систему в целом и на каждый фильтр.

Используют байпас в системе отопления во избежание сбоя подачи воды во время отключения электричества. Прибор позволяет пустить воду по центральной трубе в обход циркулярного насоса.

Байпас решает проблему бесперебойной подачи воды через насосы для охлаждения доменных печей и реакторов. Во время аварийной ситуации участок перекрывают, обеспечивая движение жидкости на параллельной ветке. Включение устройства способствует беспрерывному производственному процессу.

В быту с помощью байпаса можно переключить на него функцию отопления при выходе из строя радиатора. Такую же функцию выполняет перемычка, смонтированная перед полотенцесушителем.

Разновидности байпасов

Байпасы бывают:


  • металлические;
  • металлопластиковые;
  • полипропиленовые.

полипропиленовые

Устройства различаются по виду запорно-регулирующего механизма:

  • с обратным клапаном – находят применение в системах с циркулярным насосом. Отличительная особенность – автономное функционирование. Если давление в норме, клапан открывается, при падении – закрывается, перекрывая поступление воды. Во избежание деформации клапана рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки;

фильтр грубой очистки

  • с краном – трехкодовым или шаровым, открываются путем механического воздействия. Краны имеют особенность прикипать, поэтому нужно периодически их прокручивать.

Основное назначение байпасов

Установка прибора в быту дает возможность:

  • функционирования инженерных коммуникаций отдельно от электричества;
  • обслуживания приборов без отключения от системы отопления и водоснабжения в время ремонта;
  • повысить эффективность работы системы отопления – встраивая в систему отрезок водоотвода, удается отрегулировать температуру горячее воды.

Значение термина

Слово «байпас» является заимствованием и изначально переводится с английского как «обводной путь». Применяется данный термин в тесной связи с гидродинамикой, а именно с проведением с помощью труб жидкой субстанции.

Узлы нижнего подключения с байпасом

То есть байпас на отопление является своеобразным дополнительным путем для движения тока, при этом он обходит стороной основную магистраль. При этом указанное устройство встречается, помимо отопительной системы, во всех аналогичных системах, использующих трубы для транспортирования. Например, это газовая магистраль, нефтепровод, водопровод и так далее.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Необходимость байпаса


Определимся, зачем нужен байпас. Рассматривать принцип работы такого устройства целесообразнее, используя в качестве примера систему водяного отопления. В упомянутой системе байпас обычно расположен возле батареи отопления.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Выглядит такое устройство, как вертикально расположенная труба, которая представляет собой соединение горячей и отводящей магистрали. Рассмотрим, в чем назначение такого участка.

Узлы нижнего подключения с байпасом

К примеру, если идет отопительный сезон и вдруг что то случается с батареями. Один из вариантов – течет жидкость. Обычно это подразумевает, что требуются определенные работы – трубы снимают, проводят ремонт либо осуществляют замену. Однако, не всегда можно такие работы провести – если на улице низкая температура. В этом случае наилучшим вариантом будет использование обходного пути, который позволит перенаправлять жидкость при ремонте.


Для работы байпаса требуется выполнение следующих действий. Чтобы перенаправить поток, перекрывают кран, который ведет к радиатору и открывают кран, находящийся на байпасе.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Это приведет к тому, что жидкость пойдет по обходному пути, а не через основную магистраль. Таким образом, отопление в целом отключать не нужно, а батареи меняются и ремонтируются, не мешая работе отопительной системы в целом.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Но это не единственное предназначение обходного пути. Помимо аварийной ситуации, байпас в системе водоснабжения можно использовать в целях регулирования объема воды, которая подводится к радиатору, а также помогает в плане регулирования температуры.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Это все можно осуществлять, прикрывая или открывая запорные краны на подающих трубах. Если прикрывать, то вода движется по трубам не так интенсивно, посредством чего температура труб понижается. Отсеченная часть теплоносителя при этом будет сброшена к основной магистрали. То есть байпас оснащает систему отопления дополнительным обводным путем, а также запорными элементами, позволяющими управлять потоками теплоносителя.


Узлы нижнего подключения с байпасом

Циркуляционный насос и обводной контур

Врезать в систему отопления циркуляционный насос, как правило, нужно вместе с обводным участком трубы. Установку байпасов можно провести своими руками. Циркуляционный насос нужно устанавливать именно на таком участке. При этом байпас будет представлять собой следующие взаимосвязанные части: фильтр, подкачивающее устройство, запорный кран, который может быть заменен автоматическим клапаном.

При этом вся система должна устанавливаться в трубопровод около участка, соединенного с котлом. При этом требуется установка запорного крана на участке от входа до выхода обводного пути.


Узлы нижнего подключения с байпасом

Рассмотрим принципы работы отопительной системы с циркуляционным насосом и обходным путем. При включении циркуляционного насоса кран, расположенный на обводной трубе, нужно открыть, так как в этот период жидкость движется как раз таки по обходному пути. При этом требуется закрытие шарового крана, который расположен на основном трубопроводе.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Но если необходимо заменить фильтры либо отремонтировать насос, сначала следует открыть краны на обратке, при этом арматура для запора, которой оснащается байпас, должна быть закрыта. Такой вариант позволяет не останавливать работу отопления, при этом теплоноситель продолжает циркулировать в естественной форме.

Узлы нижнего подключения с байпасом

Аналогичные действия выполняются и в случает отключения электроэнергии, так как в этом случает работа циркуляционного насоса прекращается. Запорная арматура позволит направить воду в сторону обратки. Следует отметить, что система байпас может иметь обратный клапан, в этом случает достаточно обойтись открытием крана на обратной магистрали.


Смесительная установка (смесительный насос или водоструйный элеватор) применяется в местной системе отопления для понижения температуры воды в наружном подающем теплопроводе до температуры, допустимой в системе, tг. Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды t1 с обратной (охлажденной) водой t0 местной системы отопления.

Смесительная установка

Смесительная установка используется не только для понижения температуры, но и для местного регулирования теплопередачи отопительных приборов, дополняющего центральное регулирование на тепловой станции.

Смесительный насос 1 можно устанавливать на перемычке Б-А между обратной и подающей магистралями и на обратной или подающей магистрали местной системы отопления.

Смесительный насос на перемычке действует в более благоприятных температурных условиях (при температуре t0) и перемещает меньшее количество воды, чем насос на обратной или подающей магистрали:

Gн=Gо. где Gо=Gс-G1,


image052

Принципиальная схема смесительной установки с насосом

а — на перемычке; б — на подающей магистрали; 1 — смесительный насос, 2 — регулятор температуры, 3 — регулятор расхода воды в системе отопления.

Количество высокотемпературной воды G1, кг/ч, при тепловой мощности системы отопления Qс, Вт, определяется по формуле:

G1=(3,6*Qс)/(с*(t1-t0)),

Высокотемпературная вода подается в точку смешения А под давлением в точке В наружного теплопровода, созданным центральным циркуляционным насосом на тепловой станции.

Поток охлажденной воды, возвращающейся из местной системы отопления, делится в точке Б на два: первый в количестве G0 направляется ко всасывающему патрубку смесительного насоса, второй в количестве G1 — в наружный обратный теплопровод.

Смесительный насос подает в точку смешения А воду, повышая ее давление до давления высокотемпературной воды. Таким образом, в точку А поступают два потока воды при равном давлении в результате действия двух различных насосов — центрального и местного, включенных параллельно.


Отношение двух потоков воды

u=Gо/G1,

носит название коэффициента смешения. Коэффициент смешения может быть выражен через температуру воды.

u=Gо/G1=(Gс-G1)/G1=(Gс/G1)-1=((t1-tо)/(tг-tо))-1=(t1-tг)/(tг-tо),

Для водо-водяной смесительной установки коэффициент смешения редко бывает больше трех. Например, при температуре воды t1=150°, tг=95° и tо=70°С u=(150-95):(95-70)=2,2. Это означает, что на каждую единицу высокотемпературной воды при смешении должно приходиться 2,2 единицы охлажденной.

Давление, развиваемое смесительным насосом на перемычке, ограничено: оно не может быть больше разности давления в точках В и Г наружных теплопроводов (иначе не будет обеспечено смешение в точке А). Это условие, в свою очередь, ограничивает (в этом недостаток установки смесительного насоса на перемычке) величину циркуляционного давления для местной системы отопления.

Смесительный насос на обратной или подающей магистрали перемещает всю воду, циркулирующую в системе [Gн=Gс], при температуре t0 или tг. Несмотря на эти недостатки — увеличение расхода и температуры воды (в подающей магистрали), — включение смесительного насоса в главную магистраль местной системы позволяет увеличить циркуляционное давление в ней до необходимой величины независимо от разности давления в наружных теплопроводах. В этом существенное преимущество такой схемы смесительной установки.

Условия смешения двух количеств воды G1 и G0 аналогичны рассмотренным для насоса на перемычке. В точку А поступают два потока воды при равном давлении также в результате действия двух насосов — центрального и местного — с той лишь разницей, что насосы включаются последовательно.

На рисунке показаны также регуляторы температуры 2 и расхода воды 3 для местного качественно-количественного регулирования этих параметров в течение отопительного сезона. Смесительных насосов, как и циркуляционных, устанавливают два с параллельным включением в теплопровод действует всегда один из насосов при другом резервном и сменном.

Смешение воды может осуществляться и без местного насоса; в этом случае смесительная установка оборудуется водоструйным элеватором.

image053

Принципиальная схема водоструйного элеватора

1 — сопло, 2 — камера всасывания; 3 — смесительный конус; 4 — горловина, 5 — диффузор.

Водоструйный элеватор получил распространение как дешевый, простой и нетребовательный в эксплуатации аппарат. Благодаря своей конструкции он подсасывает охлажденную воду для смешения с высокотемпературной водой и частично передает давление, создаваемое центральным насосом на тепловой станции, в местную систему отопления для усиления циркуляции воды.

Водоструйный элеватор состоит из конусообразного сопла 1, через которое со значительной скоростью вытекает высокотемпературная вода с температурой t1 в количестве G1, камеры всасывания 2, куда поступает охлажденная вода с температурой t0 в количестве G0; смесительного конуса 3 и горловины 4, где происходит смешение воды, и диффузора 5.

Вокруг струи воды, вытекающей из отверстия сопла, создается зона пониженного давления, благодаря чему охлажденная вода перемещается из обратной магистрали системы отопления в камеру всасывания. В горловине струя смешанной воды, двигаясь с меньшей, чем в отверстии сопла, но еще с высокой скоростью, обладает значительным запасом кинетической энергии. В диффузоре при постепенном увеличении площади его поперечного сечения кинетическая энергия преобразуется в потенциальную: по его длине гидродинамическое давление падает, а гидростатическое — нарастает. За счет разности гидростатического давления в конце диффузора и в камере всасывания элеватора создается давление для циркуляции воды в системе отопления.

Одним из недостатков водоструйного элеватора является его низкий коэффициент полезного действия (к. п. д.), который зависит от коэффициента смешения. Достигая наивысшего значения при малом коэффициенте смешения и особой форме камеры всасывания, к. п. д. стандартного элеватора практически при высокотемпературной воде не превышает 10%. Следовательно, в этом случае циркуляционное давление на вводе наружных теплопроводов в здание должно не менее чем в 10 раз превышать насосное циркуляционное давление Δpн для местной системы отопления. Это условие настолько ограничивает Δpн, передаваемое через водоструйный элеватор в систему из наружной тепловой сети, что при использовании элеваторной смесительной установки и tг≤95°С часто устанавливается верхний предел циркуляционного давления.

Δpн=1,2*104 Па (1,2*103 кгс/м2).

Другим недостатком водоструйного элеватора является постоянство коэффициента смешения, исключающее местное качественное регулирование теплопередачи отопительных приборов. Понятно, что при постоянном соотношении в элеваторе между G0 и G1 температура tг, с которой вода поступает в местную систему отопления, определяется уровнем температуры t1, поддерживаемым на тепловой станции для системы теплоснабжения в целом, который может не соответствовать теплопотребности конкретного здания.

Водоструйные элеваторы различаются по диаметру горловины dr. Для использования одного и того же корпуса элеватора при различных давлении и расходе воды сопло 1 делается сменным. Устанавливая сопло с различным диаметром отверстия, можно изменять общее количество воды Gс, поступающей из элеватора в систему отопления, при неизменном коэффициенте смешения.

Диаметр горловины, мм, водоструйного элеватора вычисляется по формуле:

dr=8,74*(Gс0,5/Δpн0,25),

где Gс — расход воды в системе отопления, т/ч;

Δpн — насосное.давлейие, передаваемое через элеватор в систему отопления (при подставке в формулу выражается в м вод. ст.).

После выбора стандартного элеватора, имеющего диаметр горловины, ближайший к полученному по расчету, определяется диаметр сопла по следующей приближенной зависимости:

dc=d1/(1+u),

где u — коэффициент смешения.

При известном диаметре сопла находится разность давления в наружных теплопроводах на вводе в здание, выраженная в м вод. ст.:

Δp1=0,64*(G12/dс4),

где G1 — расход высокотемпературной воды, т/ч;

dс — диаметр сопла, см.

Из последней формулы видно, что вслед за изменением по какой-либо причине Δp1 в наружной тепловой сети изменяется и G1, а также Gс, связанный с G1 через коэффициент смешения:

Gо=(1+u)*G1,

Как известно, изменение давления и расхода в процессе эксплуатации, не предусмотренное расчетом, вызывает тепловое разрегулирование системы отопления. Это нежелательное явление, возникающее в системе отопления, непосредственно соединенной с разветвленной сетью наружных теплопроводов, возможно и в системе с водоструйным элеватором.

image054

Принципиальная схема местного теплового пункта системы отопления с водоструйным элеватором и ответвлениями к системам вентиляции и кондиционирования воздуха

1 — задвижка, 2 — термометр; 3 — манометр, 4 — регулятор расхода; 5 — обратный клапан; 6 — грязевик; 7 — тепломер: 8 — регулятор давления; 9 — водоструйный элеватор; 10 — ответвления.

Для устранения теплового разрегулирования системы отопления перед водоструйным элеватором 9, изображенным в схеме, устанавливают регулятор расхода 4. На этом же рисунке показаны основные контрольно-измерительные и другие приборы, характерные для местного теплового пункта здания, имеющего системы приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Для теплоснабжения этих систем используется высокотемпературная вода, отводимая до водоструйного элеватора.

Учитывая отмеченные недостатки водоструйного элеватора, предпочтительно использование насосной смесительной установки. Некоторое увеличение капитальных и эксплуатационных затрат, обусловленное применением смесительного насоса в системе отопления здания, компенсируется повышением теплового комфорта помещений и экономией топлива, расходуемого на отопление.

Сущность вопроса

Дополнительно установленный байпас
Дополнительно установленный байпас

По своей сути, полотенцесушитель ничем не отличается от отопительной батареи, представляя одну из ее разновидностей. Более того, как правило, он подключается к стояку общей отопительной системы. В свою очередь байпас является перемычкой между входной и выходной трубами до попадания теплоносителя в устройство потребления. В рассматриваемом случае это перемычка перед входом в полотенцесушитель.

Для чего предназначен такой элемент, и нужен ли байпас при монтаже полотенцесушителя в ванной? Основная цель такой перемычки в любой системе – это обеспечение канала для прохождения жидкости, минуя аппарат. В случае полотенцесушителя монтаж байпаса позволяет решать такие задачи, как направление потока теплоносителя в его обход при проведении ремонтных работ и снижение давления в сушителе при необходимости.

Самое главное, почему осуществляется установка байпаса – это возможность разборки полотенцесушителя без отключения всего стояка отопления. Всем известно, сколько проблем надо решить для перекрытия всей системы: подать заявку, дождаться прихода сантехника, доказать вообще законность подключения. И зачем такие сложности, если все решается достаточно просто, а именно, подсоединить полотенцесушитель с одновременной установкой перемычки между прямой и обратной трубами.

Кроме того, через сформированный дополнительный канал всегда можно перераспределить гидравлическую нагрузку, т. е. уменьшить при необходимости давление непосредственно в деталях сушилки. В частности, в отопительной системе (особенно при проведении опрессовки) давление иногда превышает 9-10 атмосфер, что выдерживает не всякая сушилка. Можно отметить и еще одно преимущество: байпас дает возможность поддержания нужной температуры для обеспечения сушки и установки схем автоматического контроля и поддержания сушильного режима.

Резюмируя сказанное, можно сделать определенные выводы. Перемычка для полотенцесушителя не является обязательным элементом, монтаж которого регламентируется стандартами, но с практической точки зрения она необходима для исключения ненужных проблем, а также повышения надежности и функциональности аппарата. Однако следует определиться и с вопросом о том, всегда ли необходима перемычка.

Если подключение полотенцесушителя осуществлено путем последовательной врезки в магистраль, то байпас необходим. Такой вариант на практике наиболее распространен. В то же время, когда собираем параллельную систему, роль перемычки исполняет сам стояк. Теплоноситель в этом случае движется по основной трубе, независимо от наличия дополнительной, параллельной цепи, и полотенцесущитель может отключаться без перекрывания общей магистрали.

Конструктивные элементы

Вентили скрытого байпаса
Вентили скрытого байпаса

Конструктивно в систему байпаса входит перемычка, соединяющая прямой и обратный подвод теплоносителя, запорная арматура для прекращения доступа воды в полотенцесушитель. Сама перемычка может изготавливаться в виде отрезка металлической или пластиковой трубы, в зависимости от материала трубопровода.

Металлическая перемычка чаще всего приваривается к металлическим подводящим трубам, образуя неразъемную конструкцию. Современные системы предусматривают возможность разборки, а потому на подводы устанавливаются тройники с выходом на перемычку. Когда собраны такие элементы, важно надежно загерметизировать разъемные стыки.

Запорная аппаратура подразумевает монтаж вентилей. Они обычно устанавливаются сразу за байпасом на входе к полотенцесушителю и его выходе. Официально не разрешается ставить запорный вентиль непосредственно на байпас. Дело в том, что отключать общий стояк отопления имеет право только уполномоченное лицо, а потому общая запорная аппаратура располагается в помещении, где доступ посторонних лиц ограничен. Наличие же запорного крана на байпасе позволяет перекрывать магистраль хозяину квартиры по своему усмотрению, что недопустимо. Устанавливать вентиль на перемычке можно только в том случае, когда он не может перекрыть общий стояк.

Где устанавливается байпас? Это не праздный вопрос, потому что при далеком расположении подключенного полотенцесушителя от байпаса будет наблюдаться снижение температуры на нем. Расстояние от перемычки до входа в сушилку не должно превышать 0,4 м. Исходя из данного обстоятельства, существуют 2 стандартных варианта. При нахождении полотенцесушителя непосредственно возле отопительного стояка, отводы врезаются в него, образуя параллельную цепь, когда байпас вообще не нежен.

Если ванная комната удалена от общей магистрали, и для полотенцесушителя монтируется отдельный трубопровод, то монтаж перемычки обеспечивается возле аппарата.

Диаметр перемычки выбирается с учетом размера подводящей трубы. В принципе, важно, чтобы он не превышал диаметр магистрали и может быть одинаков с ним. В то же время принято для байпаса использовать трубу с меньшим диаметром. Например, если подвод теплоносителя осуществляется по трубопроводу диаметром 1 дюйм, то для перемычки можно использовать полудюймовую трубу. Важно другое – в патрубках (тройниках) не должен уменьшаться канал трубопровода для исключения гидравлических ударов.

Необходимое оборудование и инструменты

Сантехнические гаечные ключи
Сантехнические гаечные ключи

При монтаже байпаса своими руками следует заранее позаботиться о таком оборудовании и инструменте:

  • сварочный аппарат (при сварном присоединении перемычки и самостоятельной врезке в стояк);
  • инструмент для нарезания трубной резьбы (при ее отсутствии), болгарка (для отрезания трубы нужного размера);
  • разводной и сантехнический (газовый) ключи;
  • гаечные ключи;
  • отвертка;
  • плоскогубцы;
  • молоток;
  • малярная кисть;
  • штангенциркуль.

Использованные источники

  1. decorcityy.ru/remont/santehniki-i-otopleniya/bajpas-v-sisteme-vodosnabzheniya
  2. landshaftdizajn.ru/bajpas/
  3. home-heat.ru/catalog/uzly-nizhnego-podklyucheniya-s-baypasom/
  4. kosour.ru/smesitelnaya-ustanovka.html
  5. master-houses.ru/bajpas-na-polotentsesushitel/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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