Будова, розрахунок, підбір і установка гідроелеватора

 

Гідроелеватор застосовують у системах опалення для зниження температури мережевої води, що надходить подавальним теплопроводом до температури, припустимої в системі (рис. 14.6).

Рисунок 14.6 – Схема сталевого елеватора ВТІ

 

Високотемпературна вода з магістралі теплової подавальної мережі надходить через сопло у змішувальну камеру з великою швидкістю, і в кільцевому просторі між соплом та змішувальним конусом виникає розрідження. Під впливом розрідження вода зі зворотної лінії надходить у камеру всмоктування, а потім – у змішувальну камеру, де перемішується з гарячою водою. Змішана вода через дифузор прямує в подавальну магістраль системи опалення. У дифузорі швидкість потоку зменшується в міру збільшення його перерізу, а статичний тиск збільшується. Різниця тисків за дифузором та в камері всмоктування забезпечує циркуляцію в місцевій системі опалення.

Водоструминні елеватори застосовують для систем опалення зі втратами тиску в них не більше 15 кПа. Одним елеватором можна обслуговувати групу будівель при сумарній витраті тепла до 350000 Вт, причому втрати тиску в трубопроводах окремих будівель не повинні перевищувати 10 кПа. Коефіцієнт корисної дії елеватора низький, тому тиск у тепловій мережі перед елеватором повинен бути більше тиску, що витрачається в місцевій системі опалення, у 5÷ 10 разів (рис. 14.7).

1 – манометр; 2 – термометр; 3 – зворотний клапан; 4 – регулятор витрати; 5 – елеватор; 6 – клапан підпору; 7 – водомір; 8 – грязьовик

Рисунок 14.7 – Схема установки елеватора

 

До недоліків гідроелеватора варто віднести: низький ККД (близько 10%), припинення циркуляції в системі опалення при аварії у зовнішній тепловій мережі (небезпека замерзання води в системі). Проте гідроелеватори прості та надійні в експлуатації, характеризуються безшумністю і низькою вартістю.

Основною розрахунковою характеристикою елеватора є так званий коефіцієнт змішування, або, як його іноді називають, коефіцієнт інжекції. Коефіцієнт змішування являє собою відношення ваги підмішуваної (охолодженої) води, що надходить із місцевої системи, до ваги високотемпературної води і визначається за формулою:

 

,

(14.1)

 

де – температура води, що надходить в елеватор із подавальної лінії теплової мережі, º С (150º С, 130º С);

– температура змішаної води (після елеватора), що надходить у систему опалення, º С (наприклад, 95º С);

– температура охолодженої води, що надходить із системи опалення, º С (70º С).

 

Величина коефіцієнта змішування необхідна для визначення діаметра горловини, , см, переходу змішувальної камери в дифузор:

 

,	(14.2)
,	(14.3)

 

де , – кількість води, що циркулює в системі опалення та приведена кількість, кг/год.;

– потужність системи, Вт;

– розрахункова втрата напору в системі опалення.

 

Кількість води , що циркулює в системі опалення визначається за формулою:

 

,

(14.4)

 

де – сумарна витрата тепла на опалення, Вт;

– теплоємкість води, кДж/(кг ·º С);

3, 6 – коефіцієнт перекладу одиниць Вт у кДж/год.

Підібравши серійний елеватор, який має діаметр горловини, близький до одержаного (табл. 14.1), можна визначити діаметр сопла , користуючись такою наближеною залежністю:

 

, см,

(14.5)

 

Таблиця 14.1 – Підбір елеватора по діаметру горловини

№ елеватора
Діаметр горловини, мм

 

Тиск , який необхідно мати перед елеватором для забезпечення нормальної його роботи, визначається з рівняння:

 

,

(14.6)

 

Контрольні питання:

 

1. Від чого залежать сезонні та цілорічні теплові споживачі?

2. Охарактеризуйте децентралізовані та централізовані системи теплопостачання.

3. Які теплоносії використовуються для теплових навантажень?

4. З яких основних елементів складається система централізованого теплопостачання?

5. У чому полягають основні переваги централізованого теплопостачання від великих районних котелень?

6. Які схеми теплових мереж застосовуються?

7. Назвіть основні способи прокладки теплопроводів.

8. Назвіть основні схеми приєднання систем опалення до водяної теплової мережі.

9. У чому полягає відмінність залежного приєднання до теплової мережі від незалежного?

10. Чим різняться індивідуальний та центральний теплові пункти?

11. Принципова схема водоструминного елеватора, як він працює?

12. Як визначається коефіцієнт підмішування (інжекції) водоструминного елеватора?