Элеваторный узел отопления

Содержание

• Элеваторный узел системы отопления — назначение, виды, монтаж
• Назначение и принцип работы элеватора в системе отопления
• Конструкция и основные фрагменты элеватора
• Особенности элеваторных узлов
• Элеваторный узел системы отопления с регулировкой
• Элеватор в системе отопления — схема монтажа
• Узлы тепловые элеваторные (УТЭ)
• Элеваторный узел системы отопления. Что это такое?
• Устройство элеваторного узла
• Преимущества системы с элеваторным узлом
• Недостатки
• Схема плановой проверки состояния работы элеваторного узла
• Как работает элеваторный узел отопления в МКД. Схема установки системы с конусным соплом
• Установка элеваторного узла
• Что такое элеваторный узел отопления
• Общие принципы работы теплосети
• Зачем нужен элеваторный узел отопления
• Особенности конструкции элеватора
• Дополнительные элементы элеваторного узла
• Преимущества и недостатки использования элеваторных узлов
• Расчет элеваторного узла
• Продукция компании «Сукремльстройдеталь»
• Элеваторный узел — сердце теплого дома
• Как работает элеваторный узел отопления / How does the Elevator unit heating
  • Похожие статьи

При автоматической регулировке электропривод размещается на одной оси с иглой, обеспечивая ее возвратимое либо поступательные движение. При всем этом сам элеватор состоит из 2-ух фрагментов — конкретно самого узла с форсункой, и предыдущей ему камеры, в которую поступают подающий (сверху) и оборотный (снизу) потоки, а снутри передвигается игла, входящая через герметично закрытый торец по центральной оси.

Элеваторный узел системы отопления — назначение, виды, монтаж

Подогретая ТЭЦ вода в силу больших напорных черт и температур не может быть конкретно применена в сетях подогрева разного типа построек, личных, коммунальных домов. Потому для приведения физических характеристик термического носителя к применимым и неопасным чертам перед контурами отопления располагают элеваторный узел системы отопления.

Элеваторные распределители используются в отопительных системах 10-ки лет и в текущее время являются морально устаревшими. Но их до сих выпускают промышленные предприятия и используют в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) в силу простоты конструкции, невысокой стоимости, эффективной работе при стабильных параметрах теплового носителя.

Рис. 1 Элеваторный узел системы отопления — примеры размещения в теплосетях

Назначение и принцип работы элеватора в системе отопления

Тепловые станции или крупные котельные способны обеспечивать горячим теплоносителем территории большой площади. В связи с этим протяженность теплосетей может достигать десятков километров, что вызывает значительные потери тепла в магистрали. Поэтому начальная температура теплоносителя от станций и котельных выбирается с учетом этих теплопотерь. Нормативными документами установлены несколько режимов температурных параметров подачи и обратки теплосетей, основные из них – 150 / 70, 130 / 70, 95 / 70.

Потому что в целях безопасности и снижения потерь температура в радиаторных теплообменниках зданий не должна быть больше 95 °С, многим потребителям тепловой энергии зданий, находящихся на небольшом расстоянии от теплостанций, приходится решать проблему частичного охлаждения нагретой до температур около 150 или 130 °С воды.

Этого можно достичь единственным методом, смешивая входящий и охлажденный обратный поток в тройниковом узле. Однако если производить смешение в обычном тройнике, в нем будет отсутствовать ток воды и соответственно движение теплового носителя по трубопроводу остановится. Поэтому в смесительном узле на пути потока подачи делают узкое сопло. Это приводит к увеличению скорости водного потока и соответственно снижению его давления в области сопла, которое напрямую связано с диаметром трубопровода. В результате турбулентный поток увлекает за собой водные массы из обратки, обеспечивая таким способом движение теплового носителя по контуру.

Тройник с внутренним зауженным соплом и является тем типом арматуры, которая получила название элеваторный узел.

Необходимо подчеркнуть, что элеватор одновременно выполняет функции смесителя и циркуляционного насоса, проталкивающего тепловой носитель по отопительному контуру. К перечисленным работам можно добавить его функционирование в качестве редуктора, понижающего давление, и термостата, уменьшающего температуру до требуемых параметров.

Рис. 2 Формулы расчета элеватора

Конструкция и основные фрагменты элеватора

Типичный элеватор делают из литьевого чугуна или стали, для подсоединения к трубопроводу его оснащают фланцами с трех сторон. Для защиты от коррозии деталь покрывают порошковой эпоксидной краской синего или черного цветов.

Рассматривая, что такое элеваторный узел в системе отопления, его условно разбивают на следующие составляющие:

Читайте также: Монтаж стояков отопления: что нужно знать, если делаешь это сам

Рис. 3 Конструктивное устройство элеватора

Особенности элеваторных узлов

Элеваторные узлы лет 20 — 30 назад являлись основным видом арматуры, регулирующей давление и температурные параметры теплового носителя да входе отопительных контуров различных зданий и сооружений. В текущее время их можно считать морально устаревшими, и они не столь популярны в силу приведенных ниже особенностей:

Рис. 4 Номера элеваторов

Рис. 5 Регулируемый узел и его особенности

Рис. 6 Узлы с автоматикой регулировки

Элеваторный узел системы отопления с регулировкой

Расширить возможности обычного элеватора и сделать его более гибким позволяет применение в нем регулирующих элементов. Основной механизм работы подобных устройств заключается в изменении сечения проходного канала сопла, зачем в него вводят иглу конусной формы. Механизм ввода может быть ручным или автоматическим с помощью электроприводного механизма.

Читайте также: Температурный график подачи теплоносителя в систему отопления — условия, показатели

В элеваторах, регулируемых механическим методом, иглу перемещает расположенный перпендикулярно относительно ее оси зубчатый шток. Ось поворачивают рукояткой, которая лежит на диске с делениями, фиксирующими положение рычага и определенные параметры настройки.

При автоматической регулировке электропривод располагается на одной оси с иглой, обеспечивая ее возвратное или поступательные движение. При всем этом сам элеватор состоит из двух фрагментов — непосредственно самого узла с форсункой, и предшествующей ему камеры, в которую поступают подающий (сверху) и обратный (снизу) потоки, а внутри передвигается игла, входящая через герметично закрытый торец по центральной оси.

Рис. 7 Схема монтажа и комплектация

Элеватор в системе отопления — схема монтажа

Элеваторы обычно устанавливают в индивидуальные тепловые пункты зданий по определенной типовой схеме подключения.

При размещении прибора в обычной системе отопления схема его обвязки помимо самого смесительного узла со вставным соплом содержит в себе:

Запорную арматуру. Стандартный вариант — применение четырех клиновых задвижек: в общей линии подачи перед элеватором и в обратке теплосетей (отсекают сеть), также после смесительного узла и в обратке до подсоединительного отвода (отсекают дом).

Грязевые фильтры. Обязательно присутствие одного прибора до элеваторного узла, иногда второй устанавливают в линию обратки.

Манометры. Схема подключения может содержать около четырех (обычно три) манометров, устанавливаемых до и после фильтра (позволяют отследить степень его загрязнения), также в общую линию обратки теплосетей до и после задвижки.

Термометры. Располагаются аналогично манометрам, часто находятся рядом с ними.

Трехходовые шаровые краны. Схема подключения может содержать около 10 трехходовых кранов, служащих для технических целей — забора воды, заполнения системы, подключения через них манометров, спуска жидкости из грязевого фильтра.

Рис. 8 Примеры исполнения тепловых элеваторных узлов

Узлы тепловые элеваторные (УТЭ)

Как видно из представленной выше схемы, установка элеватора сопровождается монтажом широкого ряда дополнительной арматуры и контрольно-измерительных приборов.

Для облегчения этой процедуры производители отопительного оборудования выпускают готовые тепловые элеваторные узлы (УТЭ), включающие в себя всю необходимую арматуру и приборы.

Насчитывается 7 модификаций типовых тепловых элеваторных узлов от УТЭ 1 до УТЭ 7, которые монтируются на едином трубном каркасе. Их условные (внутренние, номинальные) диаметры проходных каналов при подключении к теплосетям для УТЭ1 – УТЭ4 — 50 мм, а на выходе прямой подачи и обратки — 80 мм. У моделей УТЭ 6,7 данные размерные параметры соответственно равны 80 и 100 мм.

Тепловые элеваторные узлы могут иметь различную комплектацию, основными элементами которой являются:

Рис. 9 Параметры и схема УТЭ

Хотя элеваторные узлы в силу отсутствия связанных с температурными и напорными характеристиками теплового носителя настройками являются морально устаревшими, их применение до сего времени рационально в коммунальных домах старой постройки. Механизм работы элеваторного узла системы отопления требует для его эффективной эксплуатации стабильного давления и температуры воды в теплосетях, также неизменного объема проходящего через него жидкостного потока.

Элеваторный узел системы отопления. Что это такое?

Элеваторный узел – элемент системы отопления, который позволяет снизить температуру поступающего с ТЭЦ теплоносителя до оптимального уровня. Элеватор отопления перемешивает высокотемпературный теплоноситель с ТЭЦ и охлажденный теплоноситель из обратной магистрали отопительной системы многоквартирного дома. Путем регулирования объема теплоносителя в двух потоках достигается оптимальная температура для системы отопления дома.

Температура теплоносителя во внешних трубопроводах отопления достигает +130°С — +150°С (если подача воды идет от крупных ТЭЦ), или +95°С — +105°С (от небольших ТЭЦ, локальных котельных).

Использование воды такой температуры невозможно, в силу нескольких причин:

• Температура воды в тепломагистралях, идущих от ТЭЦ высока. Но при плохой теплоизоляции системы и резком понижении температуры воздуха возможны ее резкие перепады.
• Такие перепады отрицательно сказываются на сроке эксплуатации внутренней системы отопления жилых домов. Например, чугунные радиаторы, которые часто используются во внутреннем контуре отопительных систем, от резкого перепада температур могут дать трещины;
• Ближайшее время в системах отопления жилых домов широко используются полипропиленовые трубы. Пластиковые трубы при температурах выше +95°С деформируются, и также протекают или дают трещины. (Пропилен может выдерживать температуру и в +100°С, но при условии, что такая температура держится недолго);
• Прикосновение к трубам, прогретыми более +90°С может вызвать ожоги.

Элеваторный узел отопления в подвале дома.

Примечание! Согласно СНиП-ам температура теплоносителя в зданиях, где находятся люди должна быть менее +95°С на подаче и менее +70°С на обратке.

Поэтому для отопления жилых домов редко применяется зависимая схема подключения, по которой теплоноситель из тепловой сети входит напрямую в домовую систему отопления. Почти всегда это просто невозможно.

Чаще мы имеем дело с двухконтурной системой, так называемой независимой схемой подключения.

В таком случае, вода из ТЭЦ или котельной поступает в теплообменник, в каком за счет смешения воды внешнего контура и внутреннего последняя прогревается до температуры, приемлемой для использования.

Именно здесь используется элеваторный узел отопления, в качестве устройства смешивающего горячий и холодный поток до приемлемой температуры необходимой и достаточной для эксплуатации во внутренней системе.

Элеваторный узел, несмотря на простоту конструкции, выполняет 2 функции – под воздействием перепадов давления работает как насос и смеситель воды. Поэтому в некоторых источниках данное устройство носит название водоструйный элеватор отопления или смесительный насос.

Устройство элеваторного узла

Элеватор состоит из 4 элементов:

• Конусообразного сопла, через которое с большой скоростью проходит горячий поток теплоносителя, идущего от тепломагистрали;
• Камеры всасывания, в которую из обратной магистрали поступает охлажденный теплоноситель;
• Смесительного конуса и горловины, где происходит смешение горячего и охлажденного теплоносителя;
• Диффузора.

Схема элеваторного узла отопления.

Примечание! В теплоносителе присутствуют различные механические частицы (шлам, окалина и т.д.), которые постепенно стачивают сопло элеватора. Поэтому ежегодно элеватор разбирается для проверки диаметра сопла. Если диаметр сопла не соответствует документам, оно подлежит замене.

В большинстве случаев, описывая систему отопления с элеваторным узлом, предполагается невозможность регулирования выходной температуры во внутренний контур.

Однако в ближайшее время приобретают популярность усовершенствованные модели. Внутри сопла помещается конусообразный стержень, который зависимо от его положения может изменять пропускную способность сопла. Положение стержня может меняться ручным и автоматическим способом. При установке узла с автоматическим регулированием требуется подключение устройства к источнику питания.

Установка элеваторного узла требует точности расчетов. Лучше, если эту часть работы выполнит профессионал. Однако, параллельно проверить правильность выбранной модели можно самостоятельно, рассчитав требуемые размеры устройства.

И для обычного пользователя, не знакомого с формулами вычисления коэффициента смешения и диаметра сопла существуют простейшие программы, которые помогут выполнить расчёты.

Для вычислений понадобятся:

• температура на входе и на выходе внешнего контура (температура воды в тепломагистрали) и температура внутренней сети (системы отопления дома);
• расход теплоносителя;
• сопротивление системы отопления.

Механизм работы элеваторного узла.

Преимущества системы с элеваторным узлом

• Низкая стоимость.
• Энергонезависимость. Элеваторный узел отопления работает при наличии необходимого перепада давлений на внутреннем и внешнем контуре;
• Простота устройства и монтажа (при правильном выборе устройства, точных расчётах диаметра сопла).
• Независимость работы узла от кратковременных перепадов давления и температур внешней тепломагистрали.

Недостатки

• Температура на выходе не всегда поддаётся регулировке. Например, при низкой температуре теплоносителя в тепломагистрали после смешения с остывшей водой (обратки) в трубы внутреннего контура изначально будет поступать вода, температура которой недостаточно для обогрева помещения. Данная проблема в текущее время решается установкой регулируемых узлов. Регулировка может осуществляться ручным способом (вращением задвижки) или автоматическим (регулировка получается благодаря движению стержня, установленного внутри сопла, движение происходит за счет подключения сервопривода, соединенного с датчиками);
• Для стабильного функционирования системы с элеваторным узлом необходим точный подбор конструкции;
• Одним из недостатков некоторые пользователи считают материальные вложения, которые требуются для приобретения дополнительного оборудования и монтажа элеваторных узлов отопления. Но при правильном монтаже качественного оборудования даже система с автоматическим регулированием пропускной способности сопла окупается в течение 3-5 лет (за счет экономии на плате за отопление).

Схема плановой проверки состояния работы элеваторного узла

Как работает элеваторный узел отопления в МКД. Схема установки системы с конусным соплом

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

1. Проверка целостности труб;
2. Сверка приборов, подстройка датчиков давления и термометров;
3. Расчет потерь давления при прохождении воды через сопло;
4. Расчет коэффициента смещения. Эту величину необходимо учитывать при настройке системы, потому что даже безупречно смонтированный и установленный узел и трубопровод с течением времени изнашиваются.

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

Установка элеваторного узла

Обычно, монтаж элеваторного узла отопления осуществляется в подвальных помещениях. Использование такого места возможно при условии соблюдения ряда требований:

• Это должно быть крытое помещение с плюсовой температурой (выше 0°)
• На трубах во влажном помещении в силу большой разности температур оседают капельки воды (образуется конденсат). Это ведет к быстрому износу оборудования. Чтобы поддерживать трубы в сухом состоянии необходимо установить систему вытяжной вентиляции.

Совет! Избавиться от конденсата также можно с помощью изоляции труб. На трубопровод наносится слой жидкой теплоизоляции, либо «одеваются» теплоизоляционные трубки из вспененного полиэтилена.

В системах с автоматическим элеватором отопления, для бесперебойной подачи электроэнергии предусматривается установка независимого источника питания. Автономное питание обеспечит работу устройств даже при отключении электроэнергии.

Что такое элеваторный узел отопления

Элеваторный узел – один из главных компонентов системы отопления. Он помогает снизить температуру теплоносителя до оптимальных значений. Это происходит путем смешивания высокотемпературной среды, поступающей с ТЭЦ, и охлажденного теплоносителя из обратной магистрали отопительной сети. В результате обеспечивается оптимальная температура в системе отопления жилого здания.

Содержание

Общие механизмы работы теплосети

Зачем нужен элеваторный узел отопления

Особенности конструкции элеватора

Дополнительные элементы элеваторного узла

Преимущества и недостатки использования элеваторных узлов

Расчет элеваторного узла

Продукция компании «Сукремльстройдеталь»

Общие принципы работы теплосети

Для ответа на этот вопрос рассмотрим общие механизмы работы системы отопления. Нагрев теплоносителя осуществляется в котельных и на ТЭЦ с помощью угля, газа, нефтепродуктов и других источников энергии. После чего горячая вода по трубам подается к точкам потребления. При всем этом система трубопроводов может быть очень протяженной и разветвленной. Для минимизации потерь применяются тщательная теплоизоляция системы и поддержание проверенных температурных режимов, например, 150/70 ˚C, где 150° – температура подачи воды на точку потребления, а 70° – температура в обратной магистрали. Таких режимов может быть несколько. Они подбираются с учетом климатических условий в регионе и температурных показателей воздуха в холодный период года. От трубопроводов подачи и обратки идут магистрали к каждой точке потребления. Однако прямое поступление теплоносителя непосредственно к приборам теплоснабжения недопустимо.

Факт. Согласно СНиП, температура теплоносителя в жилых зданиях не должна превышать 95 ˚C, тогда как в магистралях ТЭЦ этот показатель может составлять 105–150 ˚C.

Зачем нужен элеваторный узел отопления

Использовать высокотемпературный теплоноситель нельзя сразу по нескольким причинам:

• в системах отопления дома нередко используются полипропиленовые трубы, которые при температуре +95 ˚C могут деформироваться и даже потерять целостность;
• в случае малейшей разгерметизации системы вода моментально превращается в горячий пар, что создает угрозу безопасности людей;
• прикосновение к радиаторам, нагретым свыше +95 ˚C, может повлечь за собой серьезные ожоги.

Вот поэтому на локальных тепловых узлах жилых домов обеспечивается снижение температурных показателей теплоносителя до приемлемого уровня. Эта задача может выполняться как при помощи специального оборудования, так и путем применения простейшей проверенной схемы элеваторного узла.

Особенности конструкции элеватора

Элеватор отопления представляет собой стальную или чугунную конструкцию, оснащенную тремя фланцами для врезки в систему.

Горячая вода из магистрали ТЭЦ попадает во входной патрубок узла, а затем под давлением поступает в сопло. Резкое возрастание скорости потока на выходе из сопла создает эффект инжекции, в результате в приемной камере возникает зона разряжения. Давление на этом участке понижено, поэтому охлажденная вода из патрубка, подключенного к трубе обратки, буквально засасывается в камеру. И далее в смесительной горловине происходит перемешивание горячей и холодной среды. В конечном итоге температура потока достигает нужных значений, давление снижается до приемлемого, и готовый теплоноситель через диффузор подается в систему внутренней разводки здания. При всем этом инжектор, кроме понижения температуры, выполняет еще одну важную задачу – формирует оптимальный напор воды, необходимый для успешного циркулирования теплоносителя в сети.

Дополнительные элементы элеваторного узла

Данное оборудование отличается чувствительностью к качеству теплоносителя, поэтому на входной и выходной частях системы обязательно устанавливаются прямые или косые фильтры-грязевики. Они задерживают твердые нерастворимые частицы и другие загрязнения. На определенных участках системы расположены контрольно-измерительные приборы – манометры. Они помогают отслеживать показатели давления в системе. Термодатчики (термометры) позволяют регулировать температуру теплоносителя. Также в конструкции узла предусмотрены задвижки. Они способны полностью отключить элеватор от внутридомовой сети, поэтому дают возможность выполнять профилактические и ремонтно-аварийные работы. Кроме того, в системе обязательно предусматриваются устройства дренирования для быстрого слива воды по мере надобности.

Преимущества и недостатки использования элеваторных узлов

К достоинствам такого решения относятся:

• простая конструкция и надежность;
• энергонезависимость;
• высокие показатели эффективности в купе с доступной стоимостью;
• легкость монтажа;
• отсутствие необходимости постоянного контроля.

К относительным недостаткам использования элеваторного узла можно отнести:

• необходимость индивидуального расчета при подборе элеватора для конкретной системы;
• потребность в соблюдении перепада давления на входе и выходе из системы;
• невозможность плавной регулировки рабочих параметров оборудования.

Здесь стоит сказать, что последний недостаток успешно нивелирован в регулируемых моделях элеваторных узлов. При всем этом настройка рабочих характеристик может выполняться как ручным способом (путем вращения задвижки), так и автоматически.

Расчет элеваторного узла

Для каждого здания требуется определенный объем тепловой энергии зависимо от площади и этажности. Вот поэтому расчет элеватора выполняют исходя из конкретных эксплуатационных характеристик системы. При всем этом должны учитываться:

• температура на входе и выходе теплоносителя, также температура внутренней теплосети;
• сопротивление системы;
• полное количество теплоносителя, необходимого для обогрева, и другие показатели.

Подбор оборудования осуществляется по двум характеристикам: внутреннему размеру смесительной камеры и проходному диаметру сопла. Полные формулы расчета этих параметров приведены в «Своде правил по проектированию Минстроя РФ», СП 41-101-95.

Факт. Любая ошибка в расчетах элеваторного узла способна привести к неприятным последствиям, поэтому данную процедуру рекомендуется доверить специалистам.

Продукция компании «Сукремльстройдеталь»

ООО «Сукремльстройдеталь» является производителем элеваторных узлов отопления и предлагает приобрести данное оборудование на выгодных условиях. Ознакомиться с полным модельным рядом продукции можно в нашем каталоге. По мере надобности специалисты компании готовы выполнить заказ на индивидуальное изготовление оборудования по чертежам и эскизам клиента.

Элеваторный узел — сердце теплого дома

Как работает элеваторный узел отопления / How does the Elevator unit heating

Похожие статьи

• Чертеж элеваторного узла отопления

  Неисправности могут быть в окружающем оборудовании: Принцип работы элеваторного узла в системе отопления Система центрального отопления жилых помещений…

• Элеваторный узел 3

  Что такое сальниковый компенсатор магистрального трубопровода? Зачем его используют и как он делается Свердловским заводом теплотехнического оборудования…

• Энергоаккумулятор для системы отопления

  Хоть какой вид котла работает ступенчатым способом . При достижении подходящего нагрева он отключается, а при остывании теплоносителя опять врубается. В…

• Электрокотел для отопления частного своими руками

  Все работы на этом можно считать завершенными. Главное, теперь проверить, насколько получилась работоспособной конструкция. Мультиметром проверяют…

• Энергосберегающий насос для отопления

  Более всераспространенным типом циркуляционных насосов для котлов с замкнутым контуром, являются чугунные фланцевые. Модели из нержавеющей стали и бронзы…