Węzeł windy: urządzenie, rodzaje, cel i zasady działania
Winda to specjalistyczne urządzenie zlokalizowane w centrum dystrybucji ciepła. Główne zadania tego urządzenia to: zwiększanie objętości podgrzewanej wody, obniżanie jej ciśnienia i t oraz pompowanie. Działanie konwencjonalnych wind jest regulowane poprzez zmniejszenie lub zwiększenie rozmiaru komponentów. Istnieją również windy regulowane mechanicznie i elektrycznie.
Istota węzła windy
Montaż windy systemu grzewczego jest specjalnym mechanizmem funkcjonalnym, który jest częścią wyposażenia grzewczego domu. W rzeczywistości działa jak pompa strumieniowa lub wyrzutowa.
Dzięki swojej konstrukcji winda pozwala na zwiększenie ciśnienia w systemie grzewczym przy jednoczesnym zwiększeniu objętości chłodziwa (zwiększenie ilości wody uzyskuje się dzięki jej wysokiej temperaturze i tym samym wysokim ciśnieniu). Oznacza to, że woda w rurach jest podgrzewana do 150°C bez zamieniania się w parę dzięki zamkniętej przestrzeni. Dodatkowo w windzie wytwarzane jest zwiększone ciśnienie. Wszystkie te warunki, które stwarza urządzenie windy, przyczyniają się do późniejszego bardziej wydajnego dostarczania ciepła do rur grzewczych.
Po zbliżeniu się wody o temperaturze 150 stopni do miejsca jej bezpośredniego użycia, winda zostaje włączona. Powinien obniżyć temperaturę i ciśnienie wody, ponieważ w takim stanie podgrzania chłodziwo nie może dostać się do systemów grzewczych. W przeciwnym razie baterie żeliwne, rury ulegną pogorszeniu, a nawet pozostanie prawdopodobieństwo ich pęknięcia, co może mieć smutne konsekwencje. Nawet jeśli grzejniki nie są żeliwne, ale wykonane z innego metalu, istnieje ryzyko poparzenia.
To interesujące! Woda niekoniecznie jest podgrzewana do 150° C, istnieją również inne tryby pracy – z temperaturą na wlocie 130°C , 95°С (jako opcja 90°С ).
Zasady działania windy
Wiesz już trochę o jednostce windy systemu grzewczego i co to jest. Przyjrzyjmy się bliżej, jak działa to urządzenie. Zawiera 3 kołnierze, do których wkładane są rury wlotowe, wylotowe (powrotne), a także rurociąg, przez który woda trafia bezpośrednio do odbiornika ciepła.
Zasada działania windy jest następująca: c: najpierw podgrzana woda ze wspólnej linii wchodzi do rury danego urządzenia.
Ponieważ chłodziwo jest pod ciśnieniem, porusza się nieco dalej, przechodząc przez wąską dyszę. W tym przypadku występuje efekt wtrysku lub efekt Venturiego, czyli w następnej komorze (recepcji) powstaje strefa rozrzedzania. Ponieważ określona komora ma obniżone ciśnienie, zaczyna działać prawo termodynamiki i do tej części zespołu windy zaczyna być zasysana zimna woda z innej rury. Druga rura odgałęziona jest połączona z tzw. rurą powrotną.
To interesujące! Prawo Venturiego odnosi się do spadku ciśnienia cieczy przechodzącej przez wąską część rury. Jednocześnie prawo Bernoulliego wyjaśnia, dlaczego tak się dzieje.
W wyniku powyższych procesów w kolejnej części urządzenia, zwanej szyjką mieszającą, dochodzi do mieszania gorącej i zimnej wody oraz obniżania ciśnienia. Po osiągnięciu tej normalnej temperatury płyn trafia bezpośrednio do systemu, który zimą ogrzewa dom.
Tak więc, oprócz obniżenia parametrów pracy systemu, winda pełni również funkcję pompy. Jednym z najważniejszych zadań, jakie rozwiązuje winda, jest wytworzenie niezbędnego i odpowiedniego ciśnienia, które może pokonać wodoodporność ciepłego systemu domu. Aby to zrobić, pionowa zworka na skrzyżowaniu jest przecięta pod kątem 45 0 . Przyczynia się to do lepszej separacji przepływów wody.
Urządzenie dźwigowe zawiera inne ważne i ważne elementy do dostarczania ciepła. To urządzenie jest również wyposażone w filtry i orurowanie, w skład którego wchodzą:
- manometry (do kontroli ciśnienia w układzie);
- filtry (wolne od brudu);
- termometry (do kontroli temperatury; umieszczone w trzech miejscach systemu jednocześnie);
- zawory (niezbędne do uzyskania dostępu do wnętrza systemu, a także do prac awaryjnych i innych).
Filtry stosowane w podnośniku mogą być dwojakiego rodzaju: łapacze zanieczyszczeń lub siatkowe magnesy. Te pierwsze usuwają największe zanieczyszczenia z chłodziwa, te drugie są odpowiedzialne za czyszczenie wody, która dostaje się do grzejników i rur grzewczych domu.
Zastanów się, do czego służy winda. To urządzenie jest używane głównie w scentralizowanych systemach grzewczych, a mianowicie tam, gdzie t wzrasta do stu pięćdziesięciu stopni Celsjusza, ciśnienie wynosi 6-10 barów. Jest to konieczne, aby:
- sprzęt pracujący w wysokich temperaturach działał prawidłowo i z dużą wydajnością;
- dostarczyć wystarczająco podgrzaną wodę do obszarów oddalonych od kotłowni;
- oszczędzaj zasoby (ze względu na fakt, że woda podgrzana do temperatury powyżej 100 ° C i mająca podwyższone ciśnienie zawiera więcej energii cieplnej niż zimniejsza woda, na przykład dziewięćdziesiąt stopni).
Niektóre cechy windy grzewczej
Rozważając pytanie, czym jest winda, warto osobno zastanowić się nad cechami jej aranżacji do ogrzewania domu.
Projektując instalację grzewczą należy zwrócić szczególną uwagę na stosunek oporu urządzenia do ciśnienia wytworzonego w rurze doprowadzającej wodę. Optymalnie jest, jeśli stosunek ten wynosi od 1 do 7. Ważna jest również różnica ciśnień między obwodami zasilania i powrotu. Należy dążyć do tego, aby te wskaźniki były zbieżne, wtedy system jest uważany za w pełni sprawny. Dopuszczalne jest odchylenie, ale nie więcej niż 0,5 kgf / cm 3 .
Regulowane urządzenia
Praktyka używania wind grzewczych pokazuje, że stosowanie regulowanych urządzeń jest bardziej konieczne w zagranicznych realiach: rosyjskie mroźne zimy zwykle wymagają dobrego, stabilnego ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych i nie jest wymagana ciągła zmiana temperatury chłodziwa.
Również do ogrzewania pomieszczeń niemieszkalnych znajdują zastosowanie regulowane windy: obniżając temperaturę w nocy, gdy nie ma klientów i gości, można osiągnąć oszczędności nawet do 30%. Regulacja nośnika ciepła za pomocą takiej windy grzewczej odbywa się za pomocą specjalnego dodatkowego przekaźnika wyposażonego w napęd elektryczny.
Grzebień
Kiedy ogrzewany obiekt, czyli wielopiętrowy dom, wymaga zainstalowania specjalnego rozdzielacza, który dostarcza ciepło do każdego obiektu z osobna lub do każdego pomieszczenia. Aby to zrobić, użyj specjalnego dodatkowego wyposażenia - grzebienia (drugie imię to kolekcjoner).
Istota działania tego urządzenia jest następująca: płyn chłodzący gotowy do ogrzewania wypływa z wylotu windy, wpadając do kolektora. Następnie grzebień rozprowadza wodę do konsumentów z tym samym ciśnieniem. W takim przypadku działanie całego systemu nie ustaje, a wzajemne oddziaływanie jego oddziałów jest wykluczone. Ponadto ciśnienie w akumulatorach odpowiada ciśnieniu na wylocie windy.
Dodatkowe elementy systemu grzewczego
Zwiększone zainteresowanie pytaniem, czym jest winda w systemie grzewczym, pojawiło się ostatnio z jakiegoś powodu. Chodzi o stale rosnące ceny mieszkań i usług komunalnych. W takich warunkach właściciele prywatnych domów myślą o oszczędnościach i normalnej temperaturze powietrza zimą.
Można to zrobić za pomocą dodatkowych elementów, które zmniejszają nadmierne zużycie energii:
- pompy obiegowe;
- elementy ochronne do rur;
- systemy oczyszczania wody;
- różne automatyczne urządzenia mające na celu sterowanie komfortowym trybem podgrzewania chłodziwa.
Zawór trójdrożny
Wiesz już, czym jest urządzenie grzewcze do windy, ale jest kilka odmian tego urządzenia, które warto rozważyć. Tak więc, aby rozprowadzić ciepło między 2 użytkownikami lub całkowicie odciąć dopływ, stosuje się specjalny zawór trójdrożny. Urządzenie dźwigowe ma następujące tryby działania:
- zmienny reżim hydrauliczny;
- tryb stały.
Aby żuraw był wystarczająco mocny do wykonywania swoich zadań, wykonany jest z żeliwa, mosiądzu lub stali. Wewnątrz znajduje się cylindryczne, kuliste lub stożkowe urządzenie blokujące. Taki mechanizm może pełnić funkcję miksera, natomiast istnieje możliwość regulacji i zmiany proporcji mieszania zimnej i ciepłej wody w szerokim zakresie.
W większości przypadków zawór kulowy służy do kontrolowania temperatury ciepłej podłogi, ogrzewania baterii lub do podziału przepływu ogrzewania na dwa kierunki. Istnieją dwa rodzaje zaworu trójdrożnego - odcinający i sterujący. Jak sama nazwa wskazuje, zawór sterujący jest specjalnie zaprojektowany do wygodnej regulacji, ale trójdrożne zawory odcinające nie pozwolą na płynną zmianę temperatury.
Podgrzewanie wody
Potrzebna jest winda w systemie grzewczym, aby obniżyć temperaturę, a wraz z nią ciśnienie chłodziwa, ale są wyjątki. Tak więc w zimnych regionach można znaleźć projekty z windą, która, przeciwnie, może podgrzewać wodę. Uruchomienie takiego urządzenia odbywa się, gdy już schłodzoną wodę miesza się z przegrzanym płynem chłodzącym pochodzącym z odpowiedniej rury wlotowej. Taka winda zwiększa wydajność całego systemu ogrzewania domu.
„Plusy” i „minusy” windy
Montaż windy na pierwszy rzut oka jest bardzo wygodnym i funkcjonalnym urządzeniem, ma jednak swoje wady.
Negatywne strony elewatora to brak możliwości kontrolowania temperatury na wylocie układu oraz trudność w obliczeniu wymaganej długości, rozmiaru stożka i komory mieszania. Pierwszy problem czasami rozwiązuje zastosowanie napędu elektrycznego, który może poruszać specjalną metalową igłą w kształcie stożka. W ten sposób zmienia się średnica, ma to znaczenie dla temperatury chłodziwa. Możesz także zainstalować napęd ręczny. Innym negatywnym punktem korzystania z windy systemu grzewczego można uznać potrzebę zapewnienia dużej różnicy ciśnienia wody.
Wśród innych trudności warto podkreślić następujące niuanse:
- potrzeba indywidualnego wyboru węzła dla każdego konkretnego zadania;
- brak płynnej regulacji reżimów temperaturowych, ponieważ w celu zmiany parametrów konwencjonalnego zespołu windy konieczna będzie zmiana jednej dyszy na drugą;
- konieczność stworzenia takich warunków, aby różnica między obwodami zasilania i powrotu wynosiła od 0 do maksymalnie 0,5 bara;
- złożoność instalacji;
- winda nie może być używana do lokalnego systemu ogrzewania.
Przydatne wideo
Jeśli mówimy o systemach domów jednorurowych z windą, po ich uruchomieniu należy wykonać szereg obowiązkowych czynności. Przede wszystkim konieczne jest uwolnienie powietrza z pionu powrotnego, a dopiero w drugim etapie konieczne będzie uwolnienie nagromadzonego powietrza z pionu zasilającego, otwierając główny zawór.
„Plusy” korzystania z zespołu windy obejmują:
- niezależność urządzenia od innych urządzeń i energii elektrycznej (dotyczy tylko wind nieautomatycznych);
- prostota schematu windy (projekt);
- łatwość utrzymania systemu;
- niezależność od środowiska zewnętrznego (stosunek mieszania nośników ciepła o różnych temperaturach nie zależy od temperatury środowiska zewnętrznego);
- trwałość (dzięki prostemu urządzeniu winda może służyć przez długi czas bez naprawy i wymiany części);
- funkcjonalność (podnośnik ma jeszcze dwie przydatne funkcje - działa również jako pompa i mikser);
- niski koszt (metalowe części, z których składa się winda, są niedrogie i nierzadkie).
Przydatne wideo
Obliczanie węzłów
Węzły wind systemu grzewczego są centralnymi elementami systemów grzewczych, które ogrzewają pomieszczenia mieszkalne lub niemieszkalne bez zbędnych kosztów ogrzewania. Ponieważ systemy te mogą różnić się liczbą obsługiwanych obiektów, konieczne jest obliczenie windy, aby zainstalowane urządzenie działało poprawnie. Istotą takiego obliczenia parametrów przyszłej windy jest to, że konieczne jest ustalenie dwóch liczb: wielkości komory do mieszania cieczy (d) i dyszy (d z ).
Wielkość (średnicę) wewnętrznej komory mieszającej wodę o różnych temperaturach oblicza się według wzoru:
d = 0,874 * √G pr ,
gdzie G pr to ilość wody zmieszanej (zredukowanej), wyrażona w tonach na godzinę.
Aby obliczyć ilość wody, musisz zastąpić wartości następującym wzorem:
G pr u003d G s / √h u003d Q / [(t cm - t około ) * √h * 1000],
gdzie G s to szacunkowe zużycie wody (t / h);
h to efekt powrotu systemu grzewczego (opór; mierzony w metrach słupa wody);
Q to ilość zużytego ciepła (w kilokaloriach na godzinę);
t cm , t około - oznacza t mieszaniny wody, która przechodzi do ogrzewania, a zatem schłodzoną wodę powracającą, to znaczy wzdłuż linii powrotnej (wyrażoną w stopniach Celsjusza).
Przydatne wideo
Teraz konieczne jest określenie rozmiaru (średnicy) dyszy (dc) według poniższego wzoru:
d s = 10d / √[0,78 / G pr2 * (1 + u) 2 * d 4 + 0,6(1 + u) 2 – 0,4u 2 ],
gdzie u jest bezwymiarowym współczynnikiem wtrysku lub mieszania.
Następnie, aby obliczyć u, musisz obliczyć u` korzystając ze wzoru:
u` u003d (t 1 - t cm ) / (t cm - t około ),
gdzie t 1 jest temperaturą chłodziwa na wlocie do windy (w ° С ).
Aby obliczyć u, należy podstawić wartość współczynnika u` do wzoru:
u = u` * 1.15.
Po obliczeniach pozostaje tylko wybrać odpowiednią dyszę. Dostępne są w kilku rozmiarach i są oznaczone cyframi od 0 do 7. Należy wybrać ten, który jest bliższy obliczonej wartości (patrz tabela nr 1).
Tabela nr 1. Średnica dyszy.
| Rozmiar dyszy | Zużycie wody, t/h | Masa dyszy, kg | Średnica gardzieli dyszy, cm |
| 0 | 0,1-0,4 | 6,4 | jeden |
| jeden | 0,5-1 | 8.1 | 1,5 |
| 2 | 1-2 | 8.1 | 2 |
| 3 | 1-3 | 12,5 | 2,5 |
| cztery | 3-5 | 12,5 | 3 |
| 5 | 5-10 | 13 | 3,5 |
| 6 | 10-15 | osiemnaście | 4,7 |
| 7 | 15-25 | 18,5 | 5,9 |
Naprawa i wymiana części windy
Pomimo tego, że winda grzewcza jest mechanizmem trwałym, to jednak jej części mogą czasami wymagać wymiany. Na przykład, dyszę należy wymienić, gdy jej średnica zwiększa się z powodu zużycia, które występuje w wyniku tarcia cząstek stałych uwięzionych w wodzie przenoszącej ciepło.
Przydatne wideo
Dyszę zmienia się również, gdy okazuje się, że konieczne jest podwyższenie/obniżenie temperatury wody dostarczanej do systemu grzewczego w domu.
Czasami w systemie grzewczym instalowane są zawory (ręczne przepustnice), aby zmienić parametry chłodziwa bez wymiany części w windzie, ale to tak naprawdę nie pomaga. Faktem jest, że przy takiej ręcznej, nawet rzemieślniczej metodzie regulacji, nie będzie możliwe osiągnięcie równomiernego rozprowadzenia wody w całym systemie grzewczym.
O naprawie
Jeżeli wskaźniki temperatury wlotu i wylotu chłodziwa nie odpowiadają standardowym, oznacza to awarię lub awarię windy grzewczej.
Przy jednakowych wskaźnikach temperatury istnieje możliwość zablokowania elewatora lub konieczne jest zmniejszenie średnicy dyszy. W przypadku stwierdzenia bardzo dużej różnicy między wskazanymi wskaźnikami urządzenie należy zatrzymać i naprawić. Należy również zwrócić uwagę na windę, jeśli część ogrzewanego pomieszczenia otrzymuje mniej ciepła. Wszystkie części windy są sprawdzane pod kątem sprawności przed rozpoczęciem każdego okresu ogrzewania.
Podsumowanie
Winda w systemie grzewczym jest głównym elementem redystrybucji przegrzanej wody trafiającej do systemu grzewczego.
Ogromne ciśnienie i temperatura chłodziwa spadają podczas przechodzenia przez zespół podnośnika.
Zmniejszona/zwiększona średnica dyszy zmienia parametry elewatora.
Kontrola sprawności windy odbywa się poprzez monitorowanie przychodzących i wychodzących parametrów systemu.
Aby równomiernie rozprowadzić chłodziwo do różnych odbiorców za pomocą windy grzewczej, możesz użyć kolektora lub grzebienia.
Wadami korzystania z windy są złożoność instalacji i regulacji temperatury chłodziwa, plusy to trwałość i oszczędność.
