Расчет элеватора отопления: Расчет элеватора отопления | Блог инженера теплоэнергетика – Программа для расчёта горловины и диаметра элеватора

видео-инструкция по выбору своими руками, особенности расчета, подбора, схема элеваторного узла, цена, фото

В этой статье нам предстоит выяснить, что такое элеватор в системе отопления и как он устроен. Помимо функций, мы изучим режимы работы элеваторного узла и способы его регулировки. Итак, в путь.

Элеватор в процессе монтажа.

Что это такое

Функции

Говоря простыми словами, элеваторные узлы отопления – это своеобразные буферы между теплотрассой и домовыми инженерными системами.

Они совмещают несколько функций:

• Преобразуют перепад давлений между нитками трассы (3-4 атмосферы) в необходимые для работы отопительного контура 0,2.
• Служат для запуска или остановки систем отопления и горячего водоснабжения.
• Позволяют переключаться между разными режимами работы системы ГВС.

Уточним: температура воды в кранах не должна превышать 90-95 градусов.

Летом, когда температура воды в подаче трассы не превышает 50-55 С, ГВС запитывается именно с этой нитки.
В пик холодов горячее водоснабжение приходится переключать на обратный трубопровод.

Элементы

Простейшая схема элеваторного узла отопления включает:

1. Пару входных задвижек на подающей и обратной нитках. Подача всегда расположена выше обратки.
2. Пару домовых задвижек, отсекающих элеваторный узел от системы отопления.
3. Грязевики на подаче и, реже, на обратке.

На фото – грязевик, предотвращающий попадание песка и окалины в отопительный контур.

4. Сбросники в контуре отопления, позволяющие полностью осушить его или перепустить систему на сброс, выгнав из нее при запуске существенную часть воздуха. Сбросы считается хорошим тоном выводить в канализацию.
5. Контрольные вентиля, позволяющие замерить температуры и давления подачи, обратки и смеси.
6. Наконец, собственно водоструйный элеватор – снабженный фланцами тройник для труб с соплом внутри.

Простейший элеваторный узел.

Как работает элеваторная система отопления? В основе принципа ее работы лежит закон Бернулли, утверждающий, что статическое давление в потоке обратно пропорционально его скорости.

Более горячая и находящаяся под более высоким давлением вода из подающего трубопровода впрыскивается через сопло в раструб элеватора и создает там, как ни парадоксально это звучит, зону разрежения, вовлекающую через подсос часть воды из обратного трубопровода в повторный цикл циркуляции.

Тем самым обеспечиваются:

• Большой расход теплоносителя через контур при минимальном его расходе из трассы.
• Выравнивание температур ближних к элеватору и дальних от него отопительных приборов.

Схема циркуляции воды.

Как распределяются давления, измеренные во время отопительного сезона? Приведем типичные параметры.

Точка измерения	Давление, кгс/см2
Подача после входной задвижки	6,0
Обратка	3,2
Смесь после элеватора	3,4

Давление смеси лишь чуть выше, чем давление в обратном трубопроводе трассы.

Температуры в трассе и после элеватора подчиняются так называемому температурному графику, определяющим фактором в котором является уличная температура. Максимальное значение для подающей нитки трассы – 150 градусов: при дальнейшем нагреве вода закипит, несмотря на избыточное давление. Максимальная температура смеси – 95 С для двухтрубных и 105 для однотрубных систем.

Помимо перечисленных элементов, элеватор системы отопления может включать врезки горячего водоснабжения.

Возможны две их основных конфигурации.

1. В домах, построенных до конца 70-х годов, ГВС запитано через одну врезку в подачу и одну – в обратку.
2. В более новых домах присутствует по две врезки на каждой нитке. На фланце для соединения труб между врезками ставится подпорная шайба с диаметром на 1-2 мм больше, чем диаметр сопла. Она обеспечивает перепад, достаточный для того, чтобы при включении ГВС по схемам “из подачи в подачу” и “из обратки в обратку” через спаренные стояки и полотенцесушители непрерывно циркулировала вода.

Зоны ответственности

Что такое элеваторный узел отопления – мы худо-бедно разобрались.

А кто за него отвечает?

• Участок трассы внутри дома до фланцев входных задвижек – зона ответственности транспортирующей тепло организации (тепловых сетей).
• Все, что после входных задвижек, и сами задвижки – зона ответственности жилищной организации.

Однако: подбор элеватора отопления по номеру (типоразмеру), расчет диаметра сопла и подпорных шайб выполняются теплосетями.
Жилищники лишь обеспечивают монтаж и демонтаж.

Демонтированные сопла.

Контроль

Контролирующая организация – опять-таки теплосети.

Что именно они контролируют?

• Несколько раз в течение зимы проводятся контрольные замеры температур и давлений подачи, обратки и смеси. При отклонениях от температурного графика расчет элеватора отопления проводится заново с расточкой или уменьшением диаметра сопла. Разумеется, этого не стоит делать в пик холодов: при -40 на улице подъездное отопление может прихватить льдом уже через час после остановки циркуляции.
• В рамках подготовки к отопительному сезону проверяется состояние запорной арматуры . Проверка предельно проста: все задвижки в узле перекрываются, после чего открывается любой контрольный вентиль. Если вода из него поступает – нужно искать неисправность; кроме того, в любом положении задвижек у них не должно быть течей по сальникам.
• Наконец, в конце отопительного сезона элеваторы в системе отопления наряду с самой системой проходят испытания на температуру. Теплоноситель при отключенной подаче ГВС разогревается до максимальных значений.

Управление

Приведем порядок выполнения некоторых операций, связанных с работой элеватора.

Запуск отопления

Если система заполнена, достаточно лишь открыть домовые задвижки – и циркуляция начнется.

Несколько сложнее инструкция по запуску сброшенной системы.

1. Открывается сброс на обратном трубопроводе и закрывается сброс на подаче.
2. Медленно (во избежание гидроудара) открывается верхняя домовая задвижка.
3. После того, как в сброс пойдет чистая, без воздуха, вода, он закрывается, после чего открывается нижняя домовая задвижка.

Полезно: если на стояках стоят современные шаровые вентиля, направление работы контура на сброс не имеет значения.
А вот у винтовых быстрым противотоком может оторвать клапана, после чего слесарю предстоит долгий и мучительный поиск причин остановки циркуляции в стояках.

Шаровые вентиля на стояках отопления.

Работа без сопла

При катастрофически низкой температуре обратки в пик холодов практикуется работа элеватора без сопла. В систему поступает теплоноситель из трассы, а не смесь. Подсос глушится стальным блином.

Элеватор со снятым соплом и заглушенным подсосом.

Регулировка перепада

При завышенной обратке и невозможности оперативной замены сопла практикуется регулировка перепада задвижкой.

Как выполнить ее своими руками?

1. Замеряется давление подачи, после чего манометр ставится на обратку.
2. Входная задвижка на обратке полностью закрывается и постепенно открывается с контролем давления по манометру. Если просто прикрыть задвижку – ее щечки могут не полностью опуститься по штоку и соскользнуть вниз позже. Цена неправильного порядка действий – гарантированно размороженное подъездное отопление.

Щечки подвижно закреплены на штоке и могут сместиться под собственной тяжестью.

За один раз следует убирать не более 0,2 атмосфер перепада. Повторный замер температуры обратки проводится через сутки, когда все значения стабилизируются.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет читателю разобраться в схеме работы и порядке регулировки элеваторного узла. Как обычно, дополнительную информацию его вниманию предложит прикрепленное видео. Успехов!

Расчет элеватора отопления — система отопления. Расчет и регулировка элеваторов

Элеваторный узел системы отопления используется для подключения дома к внешней тепловой сети (источнику теплоснабжения) при необходимости снижения температуры теплоносителя посредством подмешивания к нему воды из обратного трубопровода.

Функции и характеристики

При правильной установке элеваторный узел системы отопления выполняет циркуляционную и смесительную функции. Данное устройство имеет следующие преимущества:

• Отсутствие подключения к электрической сети.
• Эффективность работы.
• Простота конструкции.

Недостатки:

• Невозможность регулирования температуры на выходе.
• Требуется точный расчет и подбор.
• Между обратным и подающим трубопроводом необходимо соблюдать перепад давлений.

Элеваторный узел системы отопления: схема

Конструкцией данного устройства предусмотрено наличие следующих элементов:

• Сопло.
• Камера разряжения.
• Струйный элеватор.

Дополнительно элеваторный узел системы отопления комплектуется манометрами, термометрами и запорной арматурой.

В качестве альтернативы данному устройству можно использовать оборудование с автоматическим регулированием температуры. Оно экономичнее, более энергосберегающее, но стоит значительно дороже. А главное, что это оборудование не способно работать при отсутствии электричества.

По этой причине установка элеватора на сегодняшний день является актуальной. Для него характерен ряд неоспоримых преимуществ, и он будет еще долгое время использоваться коммунальными предприятиями.

Роль элеваторного узла

Обогрев отечественных многоквартирных домов осуществляется за счет централизованной отопительной системы. Для этой цели в маленьких и больших городах возводятся небольшие ТЭЦ и котельные. Каждый из этих объектов вырабатывает тепло для нескольких домов или микрорайонов. Недостатком такой системы является существенная потеря тепла.

При слишком продолжительном пути теплоносителя невозможно регулировать температуру перемещаемой жидкости. По этой причине каждый дом должен быть оборудован элеваторным узлом. Это позволит решить многие проблемы: существенно уменьшит расход тепла, предотвратит аварии, которые могут возникнуть в результате обесточивания или выхода из строя оборудования.

Этот вопрос особенно актуальным становится в осенний и весенний периоды года. Теплоноситель нагревается в соответствии с установленными стандартами, однако его температура зависит от наружной температуры воздуха.

Таким образом, в ближайшие дома, по сравнению с теми, что расположены дальше, поступает более горячий теплоноситель. Именно по этой причине так необходим элеваторный узел системы центрального отопления. Он разбавит перегретый теплоноситель холодной водой и тем самым компенсирует потери тепла.

Принцип действия

Элеваторный узел системы отопления функционирует следующим образом:

• Из магистральной сети теплоноситель направляется в суженное на выходе сопло, а затем благодаря перепаду давлений происходит его ускорение.
• Перегретый теплоноситель из сопла выходит с повышенной скоростью и с пониженным давлением. Таким образом создается разряжение и подсасывание жидкости в элеватор из обратного трубопровода.
• Регулирование количества перегретого и охлажденного обратного теплоносителя должно происходить таким образом, чтобы температура жидкости, выходящей из элеватора, соответствовала проектной величине.

Элеваторный узел системы отопления: размеры

Номер	Расход теплоносителя	Диаметр горловины	Масса	Размеры
				L	l1	l2	h	Фланец 1	Фланец 2
0	0,1-0,4 т/час	10мм	6,4кг	256мм	85мм	81мм	140мм	25мм	32мм
1	0,5-1 т/час	15мм	8,1кг	425мм	110мм	90мм	110мм	40мм	50мм
2	1-2 т/час	20мм	8,1кг	425мм	100мм	90мм	110мм	40мм	50мм
3	1-3 т/час	25мм	12,5кг	625мм	145мм	135мм	155мм	50мм	80мм
4	3-5 т/час	30мм	12,5кг	625мм	135мм	135мм	155мм	50мм	80мм
5	5-10 т/час	35мм	13кг	625мм	125мм	135мм	155мм	50мм	80мм
6	10-15 т/час	47мм	18кг	720мм	175мм	180мм	175мм	80мм	100мм
7	15-25 т/час	59мм	18,5кг	720мм	155мм	180мм	175мм	80мм	100мм

Виды

Различают два вида этих устройств:

• Элеваторы, не поддающиеся регулированию.
• Элеваторы, регулирование работы которых осуществляется посредством электропривода.

В процессе установки любого из них очень важно соблюдать герметичность. Данное оборудование устанавливается в систему отопления, которая уже функционирует. Поэтому перед монтажом рекомендуется изучить место, где планируется последующее размещение этого оборудования. Данный вид работ рекомендуется доверить специалистам, которые способны разобраться в схеме, а также разработать чертежи и выполнить расчеты.

Безусловно, отопление является важнейшей системой жизнеобеспечения в любом доме. Его можно встретить в любых постройках, которые получают центральное теплоснабжение. В такой системе очень важными механизмами являются элеваторные узлы отопления.

Из каких частей они состоят, как функционируют и вообще, что такое элеваторный узел отопления в этой статье мы и будем рассматривать.

Элеватор что это такое

Чтобы понять и разобраться, что собой представляет этот элемент, лучше всего спуститься в подвал здания и посмотреть воочию. Но если у вас нет желания покидать ваш дом, то можно ознакомиться с фото и видео файлами в нашей галерее. В подвале среди множества задвижек, клапанов, трубопроводов, манометров и термометров вы обязательно найдете этот узел.

Предлагаем вначале разобраться в принципе работы. К зданию подводится горячий от районной котельной, и отводиться охлажденный.

Для этого требуются:

• Трубопровод подачи – выполняет поставку горячего теплоносителя к потребителю;
• Трубопровод обратки – выполняет работу по отводу охлажденного теплоносителя и возврата его в районную котельную.

На несколько домов, а в некоторых случаях и на каждый, если дома большие, оборудуются тепловые камеры. В них происходит распределение теплоносителя между домами, а также установлена запорная арматура, кот

Подбор регулируемого элеватора типа ЭГ703

Выбор исполнения Регулятора «Ретэл 703» заключается в подборе размера (номера) регулируемого элеватора ЭГ703.

Элеватор ЭГ703 подбирают на расчетную производительность при полностью открытом сопле (по расчетному коэффициенту смешения). В этом случае при уменьшении расхода сетевой воды (сопло прекрывается) коэффициент смешения будет возрастать по сравнению с расчетным значением.

Подбор элеватора ЭГ703 производится аналогично подбору нерегулируемого элеватора — по диаметру горловины dг (камеры смешения) и диаметру сопла dс.

Номера элеваторов ЭГ703 и нерегулируемых элеваторов водоструйных типа ВТИ совпадают.

* Рекомендуемый перепад давлений между патрубками сетевой и обратной воды для элеватора ЭГ703 составляет 15-30 м вод.ст.

** Гидравлическое сопротивление системы отопления при использовании автоматического гидроэлеватора с регулируемым сечением сопла ЭГ703 рекомендуется принимать не более 1 м.
При значительно большем значении сопротивления рекомендуется схема установки элеватора с циркуляционным насосом.

Определив значение диаметра горловины, можно найти номер элеватора по следующей таблице:

Диаметр горловины dг полученный по расчету, мм	Условное обозначение исполнения элеватора	Размеры, мм
		dc	dг	DN1	DN2
9 — 14	ЭГ703-4-0,04 №0	4	10	40	50
14 — 18	ЭГ703-6-0,10 №1	6	15
18 — 23	ЭГ703-8-0,19 №2	8	20
23 — 28	ЭГ703-10-0,30 №3	10	25	50	80
28 — 33	ЭГ703-12-0,43 №4	12	30
33 — 43	ЭГ703-14-0,58 №5	14	35
43 — 55	ЭГ703-16-0,76 №6	16	47	80	100
55 — 63	ЭГ703-18-0,94 №7	18	59

При выборе элеватора следует принимать стандартный элеватор ЭГ703 с ближайшим меньшим значением диаметра горловины, так как завышенный диаметр горловины снижает КПД элеватора.

Расчетный диаметр сопла dc не должен быть больше диаметра сопла элеватора ЭГ703.

Располагаемый перепад давления перед элеватором H₁ должен быть больше (равен) чем расчетный минимально необходимый напор перед элеватором H (H₁>=H).

Если располагаемый перепад давления H₁ превышает напор H, определенный по формуле, в два раза и более, а также в случае когда диаметр сопла, определенный по формуле, получается менее 3 мм, избыток напора следует гасить регулятором перепада давления устанавливаемым перед элеватором.

Пример расчета

Исходные данные:

Расчетная температура в тепловой сети 130°С/70°С, расчетная температура в системе отопления 95°С/70°С, тепловой поток на отопление 0,21 Гкал/ч, давление в теплосети: в прямом трубопроводе 6,5 кгс/см², в обратном 3,2 кгс/см², гидравлическое сопротивление системы отопления 1 м вод.ст.

Расчет:

Тепловой поток на отопление Вт;

Напор перед элеватором м вод.ст.;

Расчетный коэффициент смешения

Максимальный расход сетевой (греющей) воды из тепловой сети т/ч;

Для справки: расход воды в системе отопления т/ч;

Для справки: расход подмешиваемой воды в элеваторе т/ч;

Диаметр горловины элеватора мм;

Диаметр сопла элеватора мм;

Минимально необходимый напор перед элеватором м вод.ст.

С помощью регулятора давления гасим избыточный напор перед элеватором Н₁ до 20 м вод.ст. и пересчитываем диаметр сопла мм.

Согласно приведенной выше таблице, по расчетному диаметру горловины выбираем регулируемый элеватор ЭГ703-10-0,30 №3 с диаметром сопла dc=10 мм и диаметром горловины dг=25 мм.

Расчет водоструйного элеватора. Выбор типоразмера регулирующего клапана. Тепловой и гидравлический расчет водоводяного секционного подогревателя

47. Расчет водоструйного элеватора

1.  Расход сетевой (эжектирующей) воды, т/ч

,         

где Q₀ — расход тепла на отопление, Гкал/ч;

      t_о — расчетная температура воды в обратной трубе тепловой сети, ⁰С;

      t_{под —  расчетная  температура  воды в  подающей  трубе  тепловой}

сети, ⁰С.

2. Расход смешанной воды, т/ч

,   

где t`_под — расчетная температура воды в подающей трубе местной системы отопления  ⁰С;

      t`_о — расчетная температура воды в обратной трубе местной системы отопления ⁰С.

3.  Приведенный расход смешанной воды, т/ч

,       

где Δp₀ — гидравлическое сопротивление местной системы отопления, МПа.

4.  Количество подмешиваемой воды из обратной трубы местной системы отопления, т/ч

.              

5.  Расчетный коэффициент смешения элеватора

            

6.  Диаметр горловины (камеры смешения) элеватора, мм

7.  Диаметр сопла элеватора при минимальном располагаемом давлении перед элеватором, мм

             

8.  Требуемое минимальное располагаемое давление перед элеватором, МПа

.                           

9.  Расчетный диаметр сопла при фактическом располагаемом давлении перед элеватором, мм

,                            

где Δp^ф_э — фактическое располагаемое давление перед элеватором, МПа.

В случаях, когда фактическое располагаемое давление перед элеватором Δр^ф_э меньше минимального Δр^мин_э, элеватор не может работать исправно и должен быть заменен смесительным насосом. В тех случаях, когда Δр^ф_э > Δр^мин_э, диаметр сопла элеватора должен быть соответственно уменьшен.

При выборе номера элеватора по расчетному диаметру камеры смешения следует брать стандартный элеватор с ближайшим меньшим диаметром камеры смешения.

Водоструйные элеваторы типа ВТИ-Теплосеть Мосэнерго по производительности и размерам делятся на семь номеров. Номер элеватора можно определить по номограммам или из таблицы.

Для обеспечения элеваторами требуемой точности регулирования необходимо, чтобы были удовлетворены следующие три условия:

1) потери давления в местной системе отопления за элеватором должны быть постоянными. Желательно, чтобы в отопительной системе потери при наладке были установлены на уровне Δр = 0,01 МПа и периодически проверялись;

2) В элеваторе должен быть обеспечен постоянный расход теплоносителя. Это относится как к подающему, так и к подмешивающему трубопроводу. Постоянство расхода теплоносителя в подающем трубопроводе целесообразно поддерживать автоматически действующим регулятором расхода типа РР, устанавливаемым перед каждым элеватором и одновременно в определенной мере регулирующим давление перед элеватором;

3) Диаметр сопла элеватора должен быть рассчитан в соответствии с конкретными параметрами и условиями работы, однако он должен быть не менее 2,5 мм во избежание его засорения и прекращения работы системы отопления.

48. Выбор типоразмера регулирующего клапана

1. Пропускная способность клапана:

   , м³/ч

2. Пропускная способность полностью открытого клапана:

 

  

3. Далее определяется Д_У и выбирается марка клапана. Расход, диаматр, скорость потока:       

4. Проверка на отсутствие кавитации

X_F £ Z отсутствие кавитации;

X_F – коэффициент дросселирования;

p_V – давление парообразования при температуре среды;

Z –  коэффициент клапана.

Коэффициент клапана  ZY
DN	Малая серия	Фланцевая (большая) серия
15	0,6	0,6
20	0,6	0,6
25	0,55	0,6
32	0,55	0,55
40	0,5	0,55
50	0,5	0,5
65		0,5
80		0,45
100		0,4
125		0,35
150		0,3
200		0,2
250		0,2

Пример

                Дано:

                Нагрузка на систему отопления Q = 14 кВт;

                Перепад температур в системах отопления DT = 20 °C;

                Потери давления на клапане DP_КЛ = 0,15 бар.

Решение:

                Расход теплоносителя через клапан:

                 м³/ч.

                Пропускная способность полностью открытого клапана:

                 м³/ч.

Данное значение К_VS можно также найти по диаграмме.

По К_VS = 1,6 м³/ч выбирается клапан Д_У = 15 мм.

49. Расчет дроссельных шайб

Определение необходимого диаметра дроссельной шайбы d_ш, мм, выполняется на основании расчета по формуле

,                  

где Δр_ш — избыточное давление, гасимое дроссельной шайбой, МПа;

     G – расход воды, протекающей через дроссельную шайбу, т/ч;

При расчете дроссельной шайбы, устанавливаемой на тепловом вводе

Δр_ш=р_в — Δр_р,

где Δр_р – потеря давления в системе отопления при расчетном расходе воды, МПа;

      р_в – располагаемый напор на тепловом вводе, МПа.