Предназначение элеваторного узла системы отопления

В любом здании, подключенном к централизованной отопительной сети (или котельной), имеется элеваторный узел. Основная функция этого устройства заключается в понижении температуры теплоносителя с одновременным увеличением объема прокачиваемой воды в домовой системе.

Назначение узла

Элеваторные узлы устанавливаются в том случае, когда в жилой дом от ТЭЦ или котельной подается перегретая вода, температура которой может превышать 140 ºC. Подавать в квартиры кипяток недопустимо, так как это чревато ожогами и разрушениями чугунных радиаторов. Эти приборы не выносят резких температурных перепадов. Как оказалось, столь популярные сегодня полипропиленовые трубы также не любят высоких температур. И хотя они не разрушаются от давления горячей воды в системе, срок их службы значительно сокращается.

Перегретая вода, подаваемая из теплоэлектроцентрали, попадает сначала в элеваторный узел, где смешивается с охлажденной водой из обратного трубопровода жилого дома и вновь подается в квартиры.

Принцип работы и схема узла

Поступающая в жилой дом горячая вода имеет температуру, соответствующую температурному графику теплоэлектроцентрали. Преодолев задвижки и грязевые фильтры, перегретая вода поступает в стальной корпус, а затем через сопло в камеру, где происходит смешение. Разница давлений толкает струю воды в расширенную часть корпуса, при этом происходит ее соединение с охлажденным теплоносителем из отопительной системы здания.

Перегретый теплоноситель, имея пониженное давление, с высокой скоростью стремится через сопло в камеру для смешивания, создавая разряжение. Как результат в камере за струей возникает эффект инжекции (подсасывания) теплоносителя из обратного трубопровода. Результатом смешения является вода, имеющая проектную температуру, которая и поступает в квартиры.

Схема элеваторного устройства дает детальное представление о функциональных возможностях этого аппарата.

Достоинства водоструйных элеваторов

Особенностью элеватора является одновременное выполнение двух задач: работать как смеситель и как циркуляционный насос. Примечательно, что функционирует элеваторный узел без затрат электроэнергии, так как принцип работы установки основан на использовании перепада давления на входе.

Применение водоструйных аппаратов имеет свои плюсы:

• несложная конструкция;
• невысокая стоимость;
• надежность;
• отсутствие потребности в электроэнергии.

Элеваторная установка с регулируемым соплом

С помощью новейших моделей элеваторов, оснащенных автоматикой, можно существенно экономить тепло. Это достигается путем регулирования температуры теплоносителя в зоне его выхода. Для достижения этой цели можно понижать температуру в квартирах ночью либо в дневное время, когда большинство людей находится на работе, учебе и пр.

Экономичный элеваторный узел отличается от обычного варианта наличием регулируемого сопла. Эти детали могут иметь различную конструкцию и уровень регулировки. Коэффициент смешения у аппарата с регулируемым соплом изменяется в пределах от 2 до 6. Как показала практика, этого вполне достаточно для отопительной системы жилого здания.

Стоимость оборудования с автоматической регулировкой значительно выше, чем цена обычных элеваторов. Но они более экономичны, функциональны и эффективны.

Возможные проблемы и неисправности

Несмотря на прочность приборов, иногда элеваторный узел отопления дает сбои. Горячая вода и высокое давление быстро находят слабые места и провоцируют поломки.

Это неизбежно случается, когда отдельные узлы имеют сборку ненадлежащего качества, расчет диаметра сопла выполнен неверно, а также по причине образования засоров.

Элеватор отопления, работая, может создавать шум. Если такое наблюдается, значит, в выходной части сопла в процессе эксплуатации образовались трещины или задиры.

Причина появления неровностей кроется в перекосах сопла, вызванных подачей теплоносителя под высоким давлением. Такое случается, если избыточный напор не дросселируется регулятором расхода.

Не соответствие температуры

Качественную работу элеватора можно поставить под сомнение и тогда, когда температура на входе и выходе слишком различается с температурным графиком. Скорее всего, причиной тому завышенный диаметр сопла.

Не правильный расход воды

Неисправный дроссель приведет к изменению расхода воды в сравнении с проектным значением.

Такое нарушение легко определить по изменению температуры во входящей и обратной трубопроводных системах. Проблема решается путем ремонта регулятора расхода (дросселя).

Неисправные элементы конструкции

Если схема присоединения отопительной системы к наружной тепловой магистрали имеет независимый вид, то причину некачественной работы элеваторного узла могут вызвать неисправные насосы, водонагревательные узлы, запорная и предохранительная арматура, всевозможные утечки в трубопроводах и оборудовании, неисправность регуляторов.

К основным причинам, негативно влияющим на схему и принцип работы насосов, можно отнести разрушение эластичных муфт в соединениях насоса и валов электродвигателя, износ шарикоподшипников и разрушение посадочных мест под них, образование свищей и трещин на корпусе, старение сальников. Большинство перечисленных неисправностей устраняется ремонтом.

Проблему свищей и трещин на корпусе решают его заменой.

Неудовлетворительная работа водонагревателей наблюдается, когда нарушена герметичность труб, произошло их разрушение либо слипание трубного пучка. Решение проблемы состоит в замене труб.

Засоры

Засоры – это одна из распространенных причин плохого теплоснабжения. Их образование связано с попаданием грязи в систему, когда грязевые фильтры неисправны. Увеличивают проблему и отложения продуктов коррозии внутри труб.

Уровень засорения фильтров можно определить по показаниям манометров, установленных перед фильтром и после него. Значительный перепад давления подтвердит либо опровергнет предположение о степени засоренности. Для прочистки фильтров достаточно отвести грязь через спускные устройства, находящиеся в нижней части корпуса.

Любые неполадки трубопроводов и отопительного оборудования должны устраняться незамедлительно.

Незначительные замечания, не влияющие на работу отопительной системы, в обязательном порядке регистрируются в специальной документации, их включают в план текущих или капитальных ремонтных работ. Ремонт и устранение замечаний происходит в летнее время до начала очередного отопительного сезона.

Привратник на пути горячей воды: функция и принцип работы элеваторного узла системы отопления

Давайте сперва разберемся с функционированием центральных теплосетей. Источником тепловой энергии в сетях являются котельные или ТЭЦ, где вода разогревается до нужной температуры.

После подогрева теплоноситель передается потребителю через трубы (потом этот же теплоноситель возвращается обратно в котельную или ТЭЦ по другим трубам).

И вот здесь начинают сложности. Дело в том, что котельные и ТЭЦ обеспечивают теплоносителем крупные территории, однако не всем потребителям подходит тот или иной теплоноситель. Например, котельная может отапливать определенную территорию в режиме 130/70 (первое число — это температура в магистрали подачи, второе число — температура в обратной магистрали), однако понятно, что 130 градусов — это высокая температура для отопления домов.

Поэтому в каждом доме придется установить специальную инженерную систему, которая будет охлаждать теплоноситель до нужной температуры. Функцию охлаждения теплоносителя и выполняет элеваторный узел.

Центральный элеваторный узел с камерой смешения: что это такое

Элеваторный узел устанавливается на пункте теплового распределения (в случае многоэтажных домов этот пункт находится в подвале).

Внешне устройство имеет вид Т-образной железной трубы, которая оснащена тремя фланцами. Дополнительно оно может оснащаться различными датчиками тепла и давления (так называемой "обмоткой").

Внутри элеватор состоит из сужающейся камеры для создания зоны разряжения, камеры смешивания, камеры-перемычки для подачи холодной воды и камеры-диффузора. Агрегат устанавливается непосредственно на магистраль подачи, а вертикальная перемычка прикрепляется к обратной магистрали.

Принцип работы элеваторного узла следующий:

• Перегретая вода из тепловой магистрали попадает во входной отсек элеваторного узла.
• Входной отсек на конце сужается. Из-за этого резко увеличивается скорость потока. Это приводит к созданию в центре элеватора зоны разряжения.
• Из-за этого эффекта более холодная вода из магистрали отдачи начинает поступать в камеру смешения внутри элеватора.
• Происходит смешение перегретой и холодной воды, что приводит к охлаждению перегретой воды до нужной температуры.
• После этого охлажденная до нужной температуры вода проходит через камеру-диффузор и попадает в магистраль подачи.
• После прохождения через все трубы теплоноситель возвращается по тепломагистрали отдачи обратно в котельную или на ТЭЦ. Температура теплоносителя в таких трубах заметно ниже температуры в магистрали подачи. Поэтому этот теплоноситель может использоваться для охлаждения основного теплоносителя в магистрали подачи.

Преимущества и недостатки элеватора

Элеваторный узел системы отопления обладает как преимуществами, так и недостатками. Начнем с преимуществ:

• Очень простая конструкция и высокий уровень надежности.
• Низкая цена.
• Для монтажа не используется специальное оборудование.
• Полная энергонезависимость (не требует подключения к электросети).
• Экономия теплоносителя (использование элеватора позволяет снизить расход теплоносителя на 20-30%).

Однако у элеваторных узлов есть и недостатки:

• Для обеспечения герметичности понадобится точно рассчитать габариты устройства и найти соответствующий элеватор.
• Должен быть перепад давления на входной и выходной магистрали, но при этом перепад давления должен составлять не более 2 Ба.
• Невозможно контролировать температуру воды на выходе (однако есть элеваторы, которые обладают системой регулировки).

Важно! Элеватор очень чувствителен к загрязнению.

Типы устройств

В зависимости от возможности контролировать температуру воды на выходе различают несколько типов устройств.

Без механизма контроля температуры воды на выходе

Такие элеваторы позволяют уменьшить температуру перегретой воды на фиксированную процентную величину, а возможность контроля температуры на выходе отсутствует. Такие элеваторы сегодня встречаются довольно редко, поскольку существуют недорогие устройства с механизмом контроля.

С механическим контролем

Такие агрегаты оборудованы толстой конусовидной иглой, которая расположена в камере подачи перегретой воды. Эта игла связана со специальным регулировочным валом, который позволяет изменить расположение иглы внутри камеры.

Фото 1. Элеватор с механическим контролем соотношения между горячей и холодной водой в камере разряжения.

При вращении вала игла перемещается в области сопла, что приводит к увеличению или уменьшению зазора между камерой перегретой воды и камерой разряжения. Благодаря этому осуществляется контроль соотношения между перегретой и холодной водой в камере разряжения, что позволяет уменьшить или увеличить температуру смеси. Вращением вала для контроля температуры должен заниматься человек.

С автоматическим блоком управления системой отопления

Такие устройства отличаются от вариантов с механическим контролем температуры тем, что дополнительно оборудованы электронным блоком и сервоприводом.

Фото 2. Таймер с конроллером электронного управления элеватором центрального отопления. Автоматизирует контроль температуры воды.

Все показания с температурных датчиков поступают на электронную плату контроля температуры воды; в случае необходимости запускается сервопривод, который перемещает иглу, что приводит к изменению температуры воды.

Важно! Использование этих устройств позволяет полностью автоматизировать контроль температуры воды, а человек нужен лишь для того, чтобы задать параметры функционирования системы.

Проблемы при подключении к радиаторам

Любое инженерное устройство может начать работать неправильно. Основными проблемами, с которыми может столкнуться человек при подключении радиаторов и эксплуатации элеватора — это несоответствие температуры, неправильный расход воды, шум, засоры и так далее. Ниже мы рассмотрим эти основные неисправности более подробно.

В норме элеватор должен работать достаточно тихо. Появление шума обычно вызывается избыточным уровнем давления на входе устройства, растрескиванием или коррозией сопла, засорением элеватора, перекосом сопла и так далее.

Методы решения этой проблемы могут быть различными:

• Если шум появился из-за высокого уровня давления на входе, требуется отрегулировать напор на участке трубопровода перед элеватором (например, с помощью дросселирования).
• В случае засорения требуется разобрать и почистить устройство.
• Если шум появился из-за коррозии или растрескивания сопла, то требуется заменить сопло или элеватор целиком.

Несоответствие температуры

Также может сложиться такая ситуация, что вы провели все необходимые расчеты, купили элеватор, выполнили монтаж, а потом оказалось, что температура не соответствует расчетам. В чем же дело? Чаще всего эта проблема возникает из-за проблем с соплом или регулирующей иглой. Метод решения проблемы несоответствия температуры — замена сопла или иглы.

Внимание! При покупке желательно отдать свое предпочтение элеваторам с регуляцией. Даже если окажется, что реальное положение вещей не соответствует ожидаемым расчетам, вы можете отрегулировать температуру и установить нужную температуру на выходе опытным путем.

Неправильный учет и расход воды

Еще одной проблемой, с которой люди часто сталкиваются при работе с элеватором — это неправильный учет или расход воды.

Чаще всего эта проблема возникает из-за растрескивания и коррозии сопла, очень серьезном засорении элеватора, в таком случае также появляется шум.

Датчики давления на входе и выходе показывают разницу более 2 Ба, а также в случае неисправности регулятора давления на каком-либо участке трубы.

Эта проблема решается ремонтом или заменой поврежденных деталей и чисткой засоренного элеватора.

Неисправные элементы конструкции

Причины этого могут быть различными, а основными являются заводской брак элеватора или неисправность других элементов теплосети. Способ решения проблемы в первом случае — замена неисправной детали или прибора целиком; способ решения проблемы во втором случае — ремонт поврежденного элемента теплосети.

Засоры

Также очень часто неправильная работа элеватора наблюдается при засорении. Мусором могут быть частички земли и песка, частицы ржавчины, кусочки прокладки и так далее.

Дело в том, что весь мусор может прилипать к соплу в камере перегретой воды.

В таком случае прилипшие частички мусора сузят диаметр сопла, что со временем приведет к появлению массы проблем (перепады давления, неправильный расход воды, шум, несоответствие температуры и так далее).

Засорение может возникнуть от недостаточного уровня герметичности прибора, а также из-за коррозии труб, попадания в трубы мусора и так далее.

Решение проблемы будет таким:

• Прочистка элеватора.
• Установление грязевиков для сбора мусора на магистралях подачи и возврата воды. Грязевики при этом должны располагаться перед элеватором.
• Регулярное проведение профилактических мероприятий (не забывайте также прочищать грязевики).

Полезное видео

В видео рассказывается о том, по какому принципу работает элеваторный узел отопления.

Ремонт и устранение неисправностей

Ремонт элеватора требует полного отключения центральных магистралей теплоснабжения.

Важно! Ремонт и устранение замечаний происходит в летнее время до начала отопительного сезона.

Также рекомендуется регулярно проводить профилактический осмотр оборудования, чтобы быстро выявить появившиеся проблемы. Ремонтом оснащения должен заниматься опытный мастер, который сможет определить причину неисправности, разобрать прибор, поменять поврежденные детали, установить новый элеватор и так далее.

Источник https://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/elevatornyj-uzel-sistemy.html

Источник https://ogon.guru/otoplenie/komponenti-sistemi/elevatorniy-uzel.html

Источник

Источник