Ph.D. V.F. Gershkovich, Energijos taupymo centras, Kijevas

Išsiplėtimo indas reikalingas norint palaikyti reikiamą slėgį nepriklausomoje cirkuliacijos grandinėje ir kompensuoti vandens tūrio pokyčius šioje grandinėje, susijusius su jo šiluminiu plėtimu ar suspaudimu.

Atviras išplėtimas laivai, anksčiau naudotas, lengvai ir patikimai susidorojo su šiomis užduotimis. Atviro indo šildymo sistemoje slėgis buvo palyginti mažas ir beveik pastovus, nes jį lėmė vandens lygis, kuris niekada reikšmingai nepasikeitė.

Išsiplėtimas laivai uždaryta tipo, dabar beveik visur naudojami naujoje statyboje, savo funkcijas atlieka sunkiai, o sujungimo taškų su tokiais indais patikimumas palieka daug norimų rezultatų. Slėgis šildymo sistemoje su uždarais indais nuolat svyruoja ir tik teisingai pasirinkus bei patikimai veikiant automatinei grąžos sistemai galima apriboti slėgio svyravimus, nors ir ne iki norimo lygio, bet vis tiek iki pakankamai aukšto lygio. . Platus pasirinkimas.

Europos patirtis, aiškiai orientuota į taikymą vietinės sistemos uždaros aušinimo skysčio cirkuliacijos grandinės su uždarais plėtimosi indais, paremtos ilgamete autonominio naudojimo praktika šildymo sistemos su vietinėmis katilinėmis, kur be išsiplėtimo indų neapsieina. Net ir dabar, kai Vakarai pradėjo plačiai naudoti centralizuotos sistemosšildymo sistemos, šildymo sistemos dažniausiai užpildomos vandeniu iš vandentiekio, o grimas iš šilumos tinklų ten naudojamas retai.

Buitinės šildymo sistemos, kurių cirkuliacinis kontūras nepriklauso nuo šildymo tinklo, tradiciškai užpildomos ir maitinamos vandeniu iš šildymo tinklo. Tai, mūsų įprasta ir daugeliu atžvilgių efektyvesnė praktika, leido priartėti prie netradicinio techninio sprendimo nepriklausomų cirkuliacinių grandinių padavimo blokams, leidžiančio daugeliu atvejų atsisakyti plėtimosi indų naudojimo juose.

Paveikslėlyje parodytos keturios įkrovimo įrenginio schemos, kurių kiekviena atitinka sąlyginį pjezometrinį šildymo tinklo grafiką, pavaizduotą dešinėje nuo jo pastato prijungimo taške, pavaizduotą kaip pailgą stačiakampį.

Pažvelkime į šias diagramas.

Šildymo sistemos 2 cirkuliacinis kontūras, nepriklausomas nuo šildymo tinklo 1, apima cirkuliacinį siurblį 3 ir šilumokaitį 4, kurio šiluminė galia nustatoma reguliatoriumi 5. Ant jo sumontuotas filtras 6 ir vandens skaitiklis 7 makiažo linija Šie elementai reikalingi bet kokiai šilumos punktas, kuriame yra nepriklausoma cirkuliacijos grandinė.

INschemaA Yra rankinis vožtuvas 8, kuris atsidaro, kai šildymo sistema užpildoma vandeniu. Ant aplinkkelio aplink vožtuvą yra 8 linijos, ant kurių neturėtų būti uždarymo vožtuvai, sumontuokite droselio poveržlę 9.

Užpildžius šildymo sistemą vandeniu, vožtuvas 8 uždaromas. Vandeniui šiluminio plėtimosi metu jo perteklius pašalinamas per droselio poveržlės 9 colių angą (2 mm skersmens). šilumos tinklas, o šiluminio suspaudimo metu arba dėl nuotėkio iš šildymo sistemos vanduo iš šildymo tinklo pateks į sistemą per tą pačią poveržlę.

Schema A veiks patikimai, jei slėgis šilumos tinklo grįžtamajame vamzdyne yra didesnis už statinį slėgį (P2>P st), kaip parodyta pjezometriniame grafike.

SchemaB su slėgio vožtuvu 10 ant grįžtamojo vamzdyno turėtų būti naudojamas tuo atveju, kai šildymo sistemą užpildančios vandens kolonėlės statinis slėgis viršija slėgį šildymo tinklo grįžtamajame vamzdyne (P2<Р ст). Клапан 10, поддерживая до себя давление Р3, равное Рст, поднимет давление в обратном трубопроводе на величину ЛР, и тогда узел подпитки сможет работать в режиме, описанном для схемы А.

SchemaIN bus naudojamas ten, kur statinis slėgis tiek viršija slėgį grįžtamajame vamzdyne, kad neįmanoma arba netikslinga įrengti slėgio vožtuvą, nes tai trukdys normaliam šildymo sistemos darbui. Šiuo atveju nuo P1>P g galima organizuoti papildymą iš šilumos tinklų tiekimo vamzdyno. Tik reikia atmesti galimybę (net teoriškai) tiekti perkaitintą vandenį iš šildymo tinklo į sistemą. Šiuo tikslu ant grimo linijos sumontuotas šilumokaitis 12.

Ir tik tais retais atvejais, kai statinis slėgis šildymo sistemoje viršija slėgį šilumos tinklo tiekimo vamzdyne (P1< Р ст), приходится применять diagramaG su visomis dalimis - papildymo siurblys 12, pumpuojantis vandenį iš šildymo sistemos grįžtamojo vamzdyno į šildymo sistemą, uždaras išsiplėtimo indas 13, kompensuojantis temperatūros padidėjimą vandens tūryje, apsauginis vožtuvas 14, apsaugantis šildymo sistemą nuo aukštas slėgis ir automatine sistema išlaikant reikalingas slėgis su slėgio jutikliu 15, kurio nurodymu turi atsidaryti elektrinis vožtuvas 16 ir įsijungti siurblys. Labai didelis membraninis išsiplėtimo indas (galingose ​​šildymo sistemose reikia 2-3 tokių indų) su stiprintuvu, valdomu automatiniais valdymo įtaisais ir apsauginiu vožtuvu. saugus veikimasšildymo sistemos, su sąlyga, kad visi daugybė įkrovimo elementų veikia be gedimų - toks įrenginys paprastai naudojamas automatiniam įkrovimui modernios sistemosšildymas.

Veikiantis įkrovimo blokas su droselio poveržlė, pagamintas pagal schemą B (žr. pav.), yra viename iš daugiaaukščių pastatų, neseniai pastatytų pagal Kijevo projektą KijeveZNIIEP. Įrenginys, atvirai kalbant, nėra labai gražus, tačiau labai paprastas ir kompaktiškas, be jokios automatikos, todėl yra visiškai patikimas. Bet argi ne tai svarbiausia?

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Šildymo sistema yra visas prietaisų, sujungtų į vieną grandinę, naudojant dujotiekį, kompleksas. Šildymo operacija šiuo atveju susideda iš nuolatinio aušinimo skysčio (dažniausiai skysčio) judėjimo. Kaitinamas, aušinimo skystis plečiasi, o uždaroje šildymo sistemoje šiam reiškiniui neutralizuoti naudojamas išsiplėtimo bakas. Šie įrenginiai skirstomi į du tipus, nuo jų priklauso, ar sistema bus uždara, ar atvira. Uždara šildymo sistema reiškia, kad yra bakas, su kuriuo nesiliečia aplinką, o atviroje šildymo sistemoje bakas sąveikauja su oru.

Aušinimo skysčiui cirkuliuoti uždarose šildymo sistemose naudojami siurbliai, užtikrinantys nuolatinį skysčio judėjimą pakankamu lygiu. Siurblių naudojimas leidžia uždarai sistemai dirbti daug efektyviau, keičiant aušinimo skysčio greitį (skaitykite: "").

Priverstinė cirkuliacija taip pat gerai, nes prie tokios sistemos galima prijungti papildomas grandines su prijungtais šildymo įrenginiais. Žinoma, tokios sistemos tampa priklausomos nuo energijos, nes siurbliams veikti reikia elektros energijos, tačiau šis trūkumas kompensuojamas didelis efektyvumas visa struktūra.

Siurbliai uždaroje šildymo sistemoje montuojami ant grįžtamojo vamzdžio tiesiai priešais katilą. Toje pačioje vietoje taip pat galima įdėti išsiplėtimo baką. Uždara sistemašildymas turi nemažai privalumų, kurie tampa akivaizdūs lyginant su kitų tipų šildymo sistemomis: sistemos montavimas atliekamas be didelių sunkumų, nes nereikia išlaikyti pastovaus nuolydžio. Vamzdynui nereikės izoliacijos, o pats vamzdynas gali būti plonesnis, o tai turės įtakos ne tik jo estetinėms savybėms, bet ir konstrukcijos kainai.

Uždaroje šildymo sistemoje aušinimo skystis negali išgaruoti, todėl jo lygį teks stebėti daug rečiau. Be to, naudojant cirkuliacinius siurblius, užtikrinamas pagreitintas patalpų šildymas, o jei grandinėje įrengiate termostatus, atsiranda galimybė tiksliai sureguliuoti temperatūros režimas visame name.

Uždaro tipo šildymo sistemos elementai

Uždaros šildymo sistemos diagramoje yra didelis skaičius elementai:

• katilas;
• membranos išsiplėtimo bakas;
• cirkuliacinis siurblys;
• šildymo prietaisai;
• vamzdžiai grandinės klojimui, stovų ir jungčių montavimui;
• montavimas;
• čiaupai;
• filtrai;
• tvirtinimo detalės.

Uždaros šildymo sistemos veikimo principas

Aušinimo skystis šildomas katile, po kurio jis per dujotiekį paskirstomas šildymo prietaisams. Kai aušinimo skystis užpildo visą grandinės erdvę, prie darbo prisijungia išsiplėtimo bakas, kuriame yra skysčio perteklius. Membraninis išsiplėtimo bakas susideda iš dviejų ertmių: į vieną iš jų patenka aušinimo skysčio perteklius, o antroji dalis užpildoma dujomis arba oru. Taip pat skaitykite: "".

Įrengus uždarą šildymo sistemą, sukuriamas slėgis, kuris vėliau nustato visos grandinės slėgį. Aušinimo skysčio šildymas padidina slėgį sistemoje, o jo perteklius kartu su susidariusiu slėgiu patenka į baką, sulenkdamas jame esančią membraną. Tolesnis aušinimo skysčio kelias eina per cirkuliacinį siurblį, o sistema toliau veikia kaip įprasta.

Uždaros šildymo sistemos kontūro ypatybės

Uždaroje šildymo sistemoje su priverstinė cirkuliacija yra keletas funkcijų:

1. Galimybė prie šildymo katilo sumontuoti išsiplėtimo baką ir cirkuliacinį siurblį, kas sumažina vamzdžių sąnaudas ir supaprastina visos sistemos montavimą.
2. Visiškas bako sandarinimas reiškia, kad aušinimo skystis negali išgaruoti iš sistemos, o pats vamzdynas yra patikimai apsaugotas nuo oro patekimo.
3. Išsiplėtimo bakas ir siurblys turi būti sumontuoti ant grįžtamojo vamzdžio. Siurblį galima valdyti tik tada, kai per jį praeina žemos temperatūros skystis.
4. Palyginti su atvira šildymo sistema, uždara gali būti bet kokio dydžio patalpose.

Uždaros šildymo sistemos privalumai ir trūkumai

Uždaros šildymo sistemos schema, kurioje aušinimo skysčio judėjimas yra priverstinis, turi savo privalumų ir trūkumų. Neigiami taškai mažiau, tačiau kai kuriais atvejais jie yra lemiami.

Uždaros šildymo sistemos privalumai:

• didelis efektyvumas;
• nesugebėjimas išgaruoti skysčio;
• sumažinto skersmens vamzdžių naudojimas;
• katilo eksploatavimo trukmės padidėjimas dėl temperatūros skirtumo tarp tiekimo ir grąžinimo grandinių;
• sumažinti korozinį poveikį dujotiekiui;
• galimybė naudoti antifrizą.

Uždaros šildymo sistemos trūkumai:

• priklausomybė nuo elektros, ypač regionuose, kur dažnai nutrūksta elektros tiekimas;
• poreikis įrengti sudėtingesnį, talpesnį ir brangesnį išsiplėtimo baką.

Atviros sistemos pavertimas uždara

Uždara šildymo sistema su natūrali cirkuliacija Aušinimo skystis naudojamas gana retai, bet tik dėl jo savybių. Apie kokias ypatybes mes kalbame ir kaip vyksta perėjimas nuo vieno tipo sistemos prie kitos? Įrengiant atvirą šildymo sistemą retai kada ateina mintis pereiti prie uždaros sistemos, tačiau tai padaryti gana paprasta – tereikia sumontuoti membraninį išsiplėtimo baką, ir konstrukcija iškart taps uždara.

Žinoma, visada galima sukurti tokią grandinę, tačiau ji turės tam tikrų dviejų tipų sistemų trūkumų. Norint užtikrinti natūralų aušinimo skysčio judėjimą, vamzdynas turi būti tiesiamas laikantis pastovaus nuolydžio, dėl kurio dažnai atsiranda oro kišenių ir labai apsunkina montavimą.

Kokių privalumų suteiks toks dizainas? Nepriklausomybė nuo elektros šiuo atveju yra vienintelis privalumas, tačiau jos reikalingumu galima suabejoti: kaip taisyklė, daugumoje namų elektra visada yra. Siurblio kaina ir eksploatavimo išlaidos, susijusios su jo naudojimu, yra gana mažos, todėl klasikinė uždara grandinė vis tiek yra daug geresnė nei atvira.

Šildymo sistemos montavimas

Prieš įrengiant šildymo sistemą, sudaromas projektas, pagal kurį bus sumontuoti visi elementai. Kad pasirinkta schema pasiteisintų, reikia teisingai parinkti įrenginius, kurie veiks grandinėje, o pradėti reikėtų nuo šildymo katilo pasirinkimo. Renkantis katilą, reikia atsižvelgti į katilo tipą, priklausomai nuo naudojamo kuro, ir jo galią.

IN pastaraisiais metais tampa plačiai paplitę kieto kuro katilai, kurioms praktiškai nereikia jokių eksploatacinių išlaidų, tačiau galite pasirinkti kitą variantą iš rinkoje esančių.

Kaip apskaičiuojama sistemos galia? Atliekant vidutinius skaičiavimus, santykis paprastai yra 1 kW galios 10 kvadratinių metrų patalpose. Pasirinkę tinkamą katilą, galite pradėti skaičiuoti šildymo prietaisus. Geriausias variantas Yra radiatorių, kurių charakteristikos yra individualios, tačiau dažniausiai juose yra nedaug skirtumų, todėl galite pasirinkti tinkamus įrenginius pagal asmeninius pageidavimus. Be katilo ir šildymo prietaisų, reikės kitų elementų, o sistemos įrengimas taip pat turi būti įtrauktas į skaičiavimus.

Apytikslė dizaino kaina gali svyruoti nuo 4000 iki 4500 tūkstančių dolerių, tačiau jei pageidaujate, galite rasti pigesnių ar brangesnių variantų. Taip pat svarbu tai atsiminti pigus dizainas gali nesuteikti būsto reikalingas kiekisšilumos, o pernelyg brangūs variantai dažnai nepateisina jų lūkesčių.

Išvada

Kokias išvadas galima padaryti iš to, kas išdėstyta pirmiau? Uždara šildymo sistema su priverstine cirkuliacija yra gana patikima ir patvari, o tokia konstrukcija tarnaus namui daugelį metų. Jei reikia, galima naudoti uždara schema ir natūralią cirkuliaciją, tačiau toks pasirinkimas sukels tam tikrų nepatogumų, kurių būtų galima visiškai išvengti.

Cirkuliacijos grandinės veikimo principas

Degimo produktų judėjimas per katilo dūmtakius vyksta dėl dūmų ištraukiklio sukuriamo vakuumo. Viršutinėje krosnelės dalyje vakuumas yra ne didesnis kaip 30 mm vandens stulpelio, o prieš dūmų šalintuvą - 200 mm. Todėl, kad būtų išvengta šalto oro įsiurbimo išilgai dūmtakio, katilo pamušalas yra kruopščiai užsandarinamas. Degimui reikalingas oras per oro šildytuvą tiekiamas į katilo krosnį naudojant ventiliatorių. Maitinti vandeniu, praeitis preliminarus pasiruošimas paduodamas į ekonomaizerį, kur įkaitinamas iki soties temperatūros, o po to paduodamas į katilo būgną. Būgne jis sumaišomas su katilo vandeniu, po to per nuleidžiamuosius vamzdžius patenka į apatinį kolektorių, iš kurio vanduo, o po to garo-vandens mišinys, kylančiais sieto vamzdeliais vėl pakyla į būgną. Būgne garo ir vandens mišinys yra padalytas į garus ir vandenį. Garai kaupiasi viršutinėje būgno dalyje ir nukreipiami į pastotes, kur įkaista iki nustatyta temperatūra. Būgno apačioje esantis vanduo vėl nukreipiamas į lietvamzdžius. Ši uždara grandinė, susidedanti iš apatinių kolektoriaus vamzdžių būgno ir kylančių ekrano vamzdžių, vadinama katilo cirkuliacijos grandine

Vandens judėjimas lietvamzdžiuose ir garo-vandens mišinio šildomuose garinimo vamzdžiuose vyksta dėl vandens ir garo-vandens mišinio tankių skirtumo. Dėl degiklio skleidžiamos šilumos ir karštų degimo produktų garo ir vandens mišinys susidaro stovų vamzdžiuose. Pakilęs į būgną, garo ir vandens mišinys skirstomas į garus ir vandenį, o garai kaupiasi viršutinėje būgno dalyje, o likęs vanduo paduodamas atgal į lietvamzdžius, kuriais nusileidžia į apatinį kolektorių ir tada siunčiamas į stovų vamzdžius. Cirkuliaciniame kontūre vanduo yra prisotintas. Skirtingo galingumo katilų kontūro aukštis labai skiriasi. Mažo našumo katilams jis svyruoja nuo 3 iki 5 m, vidutinio našumo katilams iki 12 m ir katilams didelio našumo 30-40 m Dėl tokio didelio aukščio vanduo apatinėje grandinės dalyje šiek tiek įkaista dėl statinio vandens stulpelio slėgio.

PAVYZDYS. Katilas, kurio slėgis 13 atm, grandinės aukštis 10 m Tai reiškia, kad slėgis apatinėje dalyje bus 14 atm. 13 atm slėgis atitinka 194 laipsnių C soties temperatūrą, o 14 atm – 197 laipsnius C. Taigi apatiniame kolektoriuje katilo vandens temperatūra bus 3 laipsniais žemesnė už soties temperatūrą. Todėl apatinėje stovų vamzdžių dalyje vanduo pašildomas iki soties temperatūros. Čia nevyksta garavimas, todėl ši dalis vadinama ekonomaizerio dalimi. Šildymo vamzdžių aukštis sumažėja, o garų kiekis didėja.

Natūralios cirkuliacijos varomoji jėga apibrėžta:

S dv = H*(ρ 1 – ρ pv)*g H kontūro aukštis; ρ 1 - vandens tankis lietvamzdžiuose; ρ pv - vidutinis garo ir vandens mišinio tankis

Natūralios cirkuliacijos slėgis gali siekti iki 0,5-0,8 atm. Katilai, veikiantys dėl vandens ir garo-vandens mišinio tankių skirtumo, vadinami katilais su natūralia cirkuliacija. Jeigu varomoji jėga Jei cirkuliacijos nepakanka, kad būtų užtikrintas nurodytas plėtimosi greitis katile, tada cirkuliaciniame kontūre įrengiamas papildomas cirkuliacinis siurblys. Tokie katilai vadinami katilais su daugybine priverstine cirkuliacija. Tais atvejais, kai katilai turi labai aukštas spaudimas o vandens ir garo-vandens mišinio tankių skirtumas tampa nežymus, o aukšta temperatūra neleidžia naudoti cirkuliacinio siurblio garui gaminti, jie naudoja vienkartiniai katilai, kurioje nėra cirkuliacijos grandinės.

Naudojimas: rašalinėje technologijoje. Išradimo esmė: šilumos šalinimo įrenginys yra prijungtas vamzdynais /TP/ skysčiui tiekti ir grąžinti atitinkamai prie garo purkštuko išėjimo ir jo pasyviosios terpės tiekimo vamzdžio. Ant skysčio grąžinimo TP sumontuotas adiabatinis garintuvas. Purkštukas yra prijungtas prie vandens kolektoriaus paleidimo iškrovimo TP. Plūdė yra vandens kolektoriuje ir yra standžiai sujungta su atbuliniu vožtuvu /OK/, sumontuotu paleidimo ir iškrovimo TP pabaigoje. Skysčio tiekimo TP injektoriaus išleidimo angoje yra OK. Garintuve yra OK ir per jį prijungiamas prie paleidimo ir iškrovimo transformatoriaus transformatoriaus. Skysčio grąžinimo TP srityje tarp purkštuko ir garintuvo yra OK. Makiažo TP yra prijungtas prie grįžtamojo TP srityje tarp purkštuko ir OK. 1 atlyginimas f-ly, 1 lig.

Išradimas yra susijęs su reaktyvine technologija ir gali būti naudojamas technologijose, susijusiose su šilumos tiekimu ir pašalinimu skysčio cirkuliacijos metu uždarame kontūre, pavyzdžiui, vandens šildymo sistemose, pasterizuojant. maisto produktai ir taip toliau. Žinomos panašios sistemos, kuriose skysčio cirkuliacija grandinėje vykdoma elektriniais siurbliais, o šilumos pašalinimas ir tiekimas – paviršiniais šilumokaičiais. Panašių sistemų trūkumai yra šie: nesugebėjimas panaudoti šilumos šaltinio šiluminės energijos cirkuliacijos slėgiui sukurti, naudojimas mechaniniai įrenginiai sukurti skysčio cirkuliaciją grandinėje. Yra žinoma sistema, leidžianti garų, paimtų iš karšto skysčio prieš patenkant į šilumos vartotoją, energiją panaudoti kaip energijos šaltinį skysčiui cirkuliuoti uždarame kontūre. Tokios skysčio šildymo ir transportavimo sistemos trūkumas yra: mažas mažo potencialo garo panaudojimo cirkuliacijai sukurti efektyvumas (adiabatiškai verdant karštą skystį 95 o C temperatūroje, susidaro garai, kurių slėgis mažesnis už atmosferos slėgį. 50 kPa). Su tokiais žemas slėgis garo ir esant įprastai, pavyzdžiui, uždariems šildymo kontūrams, iš šilumos vartotojo į šilumos šaltinį grąžinamo vandens ("šalto") temperatūros, apie 70 o C, garo srovės prietaisų veikimas tampa nestabilus. Šios sistemos trūkumai apima poreikį padidinti karšto skysčio srautą, nes Prieš šilumos vartotoją dalis skysčio šiluminės energijos bus panaudota garui gaminti, taip pat neįmanoma tiesiogiai grandinėje dalies paviršiniame šilumokaityje tiekiamos šiluminės energijos paversti mechanine skysčio judėjimo energija. Norint paleisti šią sistemą, reikalingas trečiosios šalies skysčių cirkuliacijos stimuliatorius. Artimiausias analogas yra sistema, kurioje garų energija garų purkštuve užtikrina priverstinį judėjimą - skysčio cirkuliaciją bake, derinant skysčio šildymą ir sukuriant slėgį jo cirkuliacijai. Sistemoje esantis plūdinis reguliatorius vandens papildymo linijoje užtikrina pastovų skysčio lygį rezervuare. Prototipo trūkumai yra šie: garų purkštukas užtikrina skysčio šildymą ir sukuria slėgį skysčio cirkuliacijai rezervuare ir neužtikrina šildomo skysčio cirkuliacijos vartotojui ir jo grąžinimo; esant aukštai skysčio temperatūrai bake, galimas nepilnas garų kondensavimasis, dėl kurio bus prarasti papildomi energijos nuostoliai; kadangi skystis įkaista rezervuaro tūryje dėl pasikartojančio skysčio cirkuliacijos per garų purkštuvą, visada bus tam tikri skysčio temperatūros netolygumai visame bako tūryje ir, atitinkamai, temperatūros netolygumai. vartotojui siunčiamas skystis; šildomam skysčiui cirkuliuoti vartotojui, reikia talpyklą išdėstyti didesniame aukštyje, palyginti su vartotoju (analoge numatyta "gravitacinė" cirkuliacija) arba sumontuoti elektrinius siurblius; padidėjus sistemos našumui (šildomo skysčio srautui vartotojui), norint išlaikyti priimtinus šildymo netolygumus, būtina padidinti bako tūrį; sistema turi didelę šiluminę inerciją dėl skysčio šildymo procesų bako tūryje. Norint pašalinti šiuos trūkumus, būtina: vienu metu naudoti garo energiją skysčiui šildyti ir transportuoti vartotojui ir atgal per uždarą grandinę. Tai pagerins visos sistemos patikimumą ir efektyvumą; sumažinti iš šilumos vartotojo grąžinamo skysčio temperatūrą prieš patenkant į garo srovės aparatą, o tai padidins cirkuliacijos patikimumą ir stabilumą; sumažinti sistemos šiluminę inerciją. Išradimo esmė – tiekiama šiluma ir sukuriamas slėgis skysčiui cirkuliuoti į šilumos vartotoją ir atgal vykdomas garo purkštuvu, kuriame garo energija vienu metu naudojama skysčiui šildyti ir slėgiui cirkuliuoti. uždara kilpa. Siūloma sistema susideda iš papildymo vamzdyno, aktyvaus (garo) terpės tiekimo vamzdyno, garo purkštuko ir šilumos šalinimo įrenginio, atitinkamai prijungto per skysčio tiekimo ir grąžinimo vamzdynus prie purkštuko išleidimo angos ir pasyviosios terpės tiekimo vamzdžio, adiabatinis garintuvas, vandens kolektorius, paleidimo ir iškrovimo vamzdynas su atbuliniu vožtuvu ir plūde, o adiabatinis garintuvas sumontuotas ant skysčio grąžinimo vamzdyno, purkštukas per paleidimo vamzdyną prijungtas prie vandens rinktuvo, plūdė yra pastarajame ir yra standžiai sujungtas su atbuliniu vožtuvu, sumontuotu paleidimo vamzdyno gale, skysčio tiekimo vamzdyne purkštuko išleidimo angoje yra atbulinis vožtuvas, adiabatiniame garintuve yra atbulinis vožtuvas ir yra prijungtas per pastarąjį į paleidimo-išleidimo vamzdyną, skysčio grąžinimo vamzdynas zonoje tarp purkštuko ir garintuvo yra su atbuliniu vožtuvu, o atbulinis vamzdynas yra prijungtas prie grįžtamojo vamzdyno atkarpoje tarp purkštuko. ir atbulinis vožtuvas. Sistemoms su aukšta pasyviosios terpės, grąžinamos iš šilumos vartotojo, temperatūra, sistemoje papildomai įrengiamas garo srovės išmetiklis, sumontuotas ant aktyviosios terpės tiekimo vamzdyno prieš purkštuką, o ežektorinis pasyviosios terpės tiekimo vamzdis per purkštuką. Patikrink vožtuvą prijungtas prie adiabatinio garintuvo. Siūlomos sistemos stabilumas užtikrinamas sumažinus skysčio temperatūrą injektoriaus įleidimo angoje, įrengiant sistemą apsauginiu vožtuvu (skysčio slėgiui cirkuliacinėje sistemoje ribojančiu įtaisu), taip pat cirkuliacinio kontūro papildymo sistema, naudojama pildant uždara grandinė su skysčiu, paleidžiant sistemą ir esant ribotam slėgio mažinimui grandinėje. Siekiant padidinti paleidimo patikimumą, uždaroje skysčio cirkuliacijos sistemoje įrengti atbuliniai vožtuvai šildomo skysčio iš garo srovės aparato išleidimo angoje, garų išleidimo angoje iš adiabatinio garintuvo ir tarp viršgarsinio dvifazio srauto zonos. garo srovės aparate ir atmosferoje. Tuo pačiu metu padidinamas sistemos paleidimo efektyvumas ir pašalinama galimybė, kad oras nutekės į skysčio cirkuliacijos grandinę dėl to, kad viršgarsinio dvifazio srauto zonos ryšio linijos atbulinis vožtuvas. garo srovės aparatas su atmosfera dedamas po skysčio lygiu į papildomą indą, kuriame žinomais būdais nustatomas minimalus leistinas skysčio lygis. Esant skysčio temperatūrai šilumos šalinimo įrenginių išėjimo angoje iki 70 o C, pakanka garų įsiurbimo iš adiabatinio garintuvo į purkštuką, kuris užtikrins gilaus vakuumo palaikymą garintuve, taigi ir pakankamą aušinimą. garintuve esantis skystis. Esant aukštesnei nei 70 o C skysčio išleidimo temperatūrai, siekiant užtikrinti gilesnį skysčio aušinimą, garų siurbimas iš garintuvo papildomai atliekamas garų srovės išmetikliu, sumontuotu ant garo linijos prieš purkštuką. Nurodytas subjektas pateikiamas brėžinyje. Sistema apima aktyviosios terpės (garų) tiekimo vamzdyną 1, per vožtuvą 2 sujungtą su garo purkštuvu 3 tiesiogiai arba per garo srovės išmetiklį 4 su vamzdžiu 5. Garo srovės purkštuko 3 išėjimas yra sujungtas šildomu skysčio tiekimo vamzdynas 6 į šilumos šalinimo įrenginį 7 ir yra sumontuotas ant šio vamzdyno atbulinio vožtuvo 8. Skysčio išleidimo anga iš įrenginio 7 grįžtamuoju vamzdžiu 9 ​​yra sujungta su purkštuko 3 vamzdžiu 10, taip suformuojant uždarą cirkuliacijos kilpą. Grįžtamajame vamzdyne 9 po vožtuvo 11 yra adiabatinis garintuvas 12, kuris vamzdynais su atbuliniais vožtuvais 13, 14, 15 atitinkamai sujungtas su purkštuku 3, ežektoriumi 4 ir paleidimo-išleidimo vamzdynu 16, jungiančiu vamzdį 17. purkštuko 3 su vandens kolektoriumi 18 per atbulinį vožtuvą 19, prijungtą prie plūdės 20. Grįžtamasis vamzdis 9 tarp purkštuko 3 ir atbulinio vožtuvo 15 yra sujungtas su sistemos papildomu vamzdynu 21 su vožtuvu 22. Ant grįžtamojo vamzdyno 9 yra sumontuotas tarp šilumos šalinimo įrenginio 7 ir vožtuvo 11. apsauginis vožtuvas 23. Brėžinyje sutartinai pavaizduota I zona – viršgarsinio srauto zona ežektoriuje 4 ir II zona – viršgarsinio dvifazio srauto zona purkštuve 3. Esant santykinai žemai skysčio temperatūrai šilumos šalinimo įrenginio išleidimo angoje 7 (ne aukštesnė kaip 70 o C), galite supaprastinti tą, kuris parodytas sistemos brėžinyje, būtent, iš sistemos neįtraukti garo srovės išmetimo 4 ir vamzdyno su atbuliniu vožtuvu 14, jungiančiu ežektorių su garintuvu 12. sistema veikia taip. Norėdami užpildyti dehidratuotą sistemą, atidaromas vožtuvas 22 ir per papildymo vamzdyną 21 slėgis vanduo per vamzdį 10 patenka į garo purkštuką 3, iš ten per vamzdį 17 palei paleidimo-iškrovimo vamzdyną 16 į vandens kolektorių. 18, o plūdė 20, plūduriuojanti aukštyn, kai lygis pakyla, veikia jėgą atidarant atbulinį vožtuvą 19. Kai vožtuvas 11 uždarytas, vožtuvas 2 atidaromas ir garas per aktyviosios terpės tiekimo vamzdyną 1 tiekiamas į garo srovės purkštuką 3. Jau esant minimaliam garų tiekimui, purkštuve 3 susidaro viršgarsinė dujų-skysčio srauto zona II, kurioje dėl didelių debitų susidaro vakuumas. Išėjus iš II zonos viršgarsiniame dujų ir skysčių sraute, perėjimas į ikigarsinį skysčio srautą vyksta esant slėgio padidėjimui, kai sraute visiškai kondensuojasi garai, o dėl garų energijos skystis kaitinamas ir slėgis. sukuriamas srautui pernešti toliau, todėl atbulinis vožtuvas 8 atsidaro ir visa sistema užpildo vožtuvą 11. Kadangi paleidimo iškrovimo vamzdynas 16 yra susisiekęs su injektoriaus 3 evakuota II zona, tada per plūdė 20, kuri priverstinai plūduriuoja, kai skystis patenka į vandens kolektorių 18, atbulinis vožtuvas 19, skystis iš vandens kolektoriaus 18 yra įsiurbiamas į sistemą, kol dėl vandens lygio kritimo plūdės 20 įtaka vožtuvas 19 nesustos Sistemos pripildymas skysčiu sustos, kai padidėjus slėgiui sistemoje atsidarys apsauginis vožtuvas 23, nustatytas tam tikras atsako slėgis, ir skystis iš sistemos išsikraus. pavyzdžiui, į surinkimui skirtą konteinerį . Atidarius vožtuvą 22 ir uždarius vožtuvą 11, įjungiamas adiabatinis garintuvas 12, o garintuve susidarę garai, kaip pasyvi terpė cirkuliacijai sukurti, bus įsiurbiami per atbulinį vožtuvą 13, vamzdyną 16 ir vamzdį 17 į įrenginį 3. , po kurio susidaro kondensatas slėgio šuolių metu . Skystis, aušinamas adiabatiniu virinimu, per atbulinį vožtuvą 15 ir vamzdyną 9 tiekiamas į 3 purkštuko vamzdį 10. Šis skysčio temperatūros sumažėjimas leidžia palaikyti II viršgarsinį dujų ir skysčio srautą II purkštuko 3 zonoje. Skysčio įkaitimo laipsnis įrenginyje ir didžiausias pasiekiamas slėgis šildomam skysčiui cirkuliuoti priklauso nuo garų slėgio priekyje. purkštuko 3 ir yra reguliuojamas vožtuvu 2. Jei grandinėje yra nuotėkis, galite laikinai 22 užtikrinti, kad sistema būtų maitinama. Apsauginio vožtuvo 23 vaidmenį taip pat gali atlikti šildymo sistemose dažnai naudojami išsiplėtimo bakai, esantys pakankamame aukštyje. Esant aukštai (daugiau nei 70 o C) skysčio temperatūrai grįžtamajame vamzdyne 9 prie šilumos šalinimo įrenginio 7 išleidimo angos, reikia gilesnio skysčio, patenkančio į purkštuko 3 vamzdį 10, aušinimo. Tam reikia intensyvesnio virimo. skysčio garintuve 12 ir iš garintuvo pašalinamo garo kiekio padidėjimas. Tokiu atveju reikalingas papildomas įtaisas - garų srovės išmetiklis 4 garams išsiurbti iš garintuvo 12 ir be aukščiau aprašytų procesų sistemoje, papildomai vyks šie procesai. Atidarius vožtuvą 2 ir tiekiant pakankamai garų į ežektorių 4, susidaro vakuuminė viršgarsinio garo srauto 1 zona, į kurią įsiurbiami garintuve 12 susidarę garai, kurie yra pasyvi terpė aktyviosios atžvilgiu. vamzdynas per atbulinį vožtuvą 14, kuris atsidaro dėl vakuumo 1 zonoje. - per vožtuvą 2 patenka garai. Į purkštuką tiekiamas ne aukštesnės kaip 40 o C temperatūros ir ne žemesnio kaip 50 kPa slėgio papildomas vanduo. 3 per vožtuvą 22. Vanduo vamzdynu 16 patenka į vandens kolektorių 18. Atidarius garo vožtuvą 2 ir garo slėgiui prieš purkštuką 3 pakyla iki 100 kPa, purkštuve 3 atsiranda viršgarsinė II zona ir atsidaro atbulinis vožtuvas 8, skystis iš papildymo vamzdyno 21 ir vandens kolektoriaus 18 patenka į tiekimo vamzdyną 6, užpildydamas sistemą. Vožtuvas 2 padidina garų tiekimą, kad skysčio temperatūra purkštuko 3 išėjimo angoje padidėtų iki vertės, artimos vardinei vertei - 95 o C. Kai garų slėgis priešais prietaisą yra lygus 300 kPa, ši temperatūra bus būti pasiektas. Tokiu atveju 4 purkštuko I zonoje sukuriamas 90 kPa vakuumas. Užpildžius sistemą ir pakėlus skysčio slėgį prieš apsauginį vožtuvą iki 150 kPa, vožtuvas atsidaro ir prasideda skysčio pertekliaus šalinimas iš sistemos. Atsidarius vožtuvui 11, skystis iš šilumos šalinimo įrenginio 7 patenka į garintuvą 12, kur užverda ir jo temperatūra garintuvo išėjimo angoje į purkštuką 3 sumažės nuo 75 o C iki 45 o C dėl įsiurbimo garai patenka į ežektorių 4 ir per paleidimo vamzdyną 16 į purkštuką 3, garintuve bus palaikomas 90 kPa vakuumas. Uždarius vožtuvą 22, vožtuvo 2 padėtis palaiko šildomo skysčio temperatūrą prieš šilumos šalinimo įrenginį 7 lygią 95 o C. Siūloma sistema leidžia padidinti sistemos patikimumą ir efektyvumą naudojant terminį garo energija vienu metu šildymui ir slėgiui skysčiui cirkuliuoti uždarame kontūre į vartotojo šilumą ir atvirkščiai, šiems tikslams nenaudojant mechaninių įtaisų ir daug metalo naudojančių šilumokaičių. Skysčių cirkuliacijos grandinėje patikimumas ir stabilumas didėja, nes Sukūrus cirkuliacinį slėgį, adiabatinio garintuvo pagalba sumažinama į garo purkštuką patenkančio skysčio temperatūra. Sukurtos galimybės paprastam ir patikimam sistemos paleidimui nenaudojant specialių prietaisų (cirkuliacijos stimuliatorių).

Reikalauti

1. ŠILDYMO IR SKYSČIŲ TRANSPORTAVIMO SISTEMA UŽDAROJE CIRKUTĖJE, kurią sudaro papildymo vamzdynas, aktyvusis terpės tiekimo vamzdynas, garo purkštukas ir šilumos šalinimo įtaisas, prijungtas per skysčio tiekimo ir grąžinimo vamzdynus atitinkamai prie purkštuko išleidimo angos ir jo pasyviojo terpės tiekimo vamzdis, b e s i s k i r i a n t i purkštukas yra prijungtas prie vandens kolektoriaus per paleidimo vamzdyną, plūdė yra pastarajame ir yra standžiai sujungta su atbuliniu vožtuvu, sumontuotu paleidimo vamzdyno gale, skysčio tiekimo vamzdynas purkštuko išleidimo angoje yra su atbuliniu vožtuvu, adiabatinis garintuvas turi atbulinį vožtuvą ir per pastarąjį yra prijungtas prie paleidimo-iškrovimo vamzdyno, skysčio grąžinimo vamzdynas srityje tarp purkštuko ir garintuvo yra su atbuliniu vožtuvu, o -aukštyno vamzdynas yra prijungtas prie grįžtamojo vamzdyno srityje tarp purkštuko ir grįžtamojo vožtuvo 2. Sistema pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad sistemoje yra papildomai įrengtas garo srovės išmetiklis, sumontuotas ant aktyviosios terpės tiekimo vamzdyno prieš purkštuką, o pasyviosios terpės tiekimo vamzdis ežektoriui sujungtas per atbulinį vožtuvą. į adiabatinį garintuvą.

Kaip jau ne kartą buvo minėta, pagrindinis šildymo sistemos su natūralia aušinimo skysčio cirkuliacija trūkumas yra mažas cirkuliacijos slėgis (ypač daugiabučio sistemoje) ir dėl to padidėjęs vamzdžių skersmuo. Pakanka padaryti nedidelę klaidą pasirenkant vamzdžių skersmenis ir aušinimo skystis jau yra „išspaustas“ ir negali įveikti hidraulinio pasipriešinimo. Sistemą galite „atspausti“ be jokių reikšmingų pakeitimų: įjunkite cirkuliacinį siurblį (12 pav.) ir perkelkite išsiplėtimo baką iš tiekimo į grįžtamąjį. Reikėtų pažymėti, kad plėtiklį perkelti į grįžtamąją liniją ne visada būtina. Tiesiog keičiant paprastą šildymo sistemą, pavyzdžiui, buto šildymo sistemą, baką galima palikti ten, kur buvo. Su tinkama rekonstrukcija ar įrenginiu nauja sistema bakas perkeliamas į grįžtamąją liniją ir pakeičiamas iš atviros į uždarą.

Ryžiai. 12. Cirkuliacinis siurblys

Kokio galingumo turėtų būti cirkuliacinis siurblys, kaip ir kur jį montuoti?

Cirkuliaciniai siurbliai skirti buitinės sistemosšildymo sistemos turi mažai elektros energijos - apie 60–100 vatų, tai yra, tiek įprasta lemputė, jie nekelia vandens, o tik padeda jam įveikti vietinį pasipriešinimą vamzdžiuose. Šiuos siurblius galima palyginti su laivo sraigtu: sraigtas stumia vandenį ir užtikrina laivo judėjimą, tačiau tuo pačiu vandens kiekis vandenyne nemažėja ir nepadidėja, tai yra bendras vandens balansas išlieka tas pats. Prie dujotiekio pritvirtintas cirkuliacinis siurblys stumia vandenį, bet kad ir kiek jį išstumtų, į jį patenka tiek pat vandens iš kitos pusės, tai yra baimės, kad siurblys išstums aušinimo skystį per atvirą plėtiklį. veltui: šildymo sistema yra uždara grandinė ir joje yra pastovus vandens kiekis. Be cirkuliacinių siurblių, centralizuotose sistemose gali būti ir slėgį didinančių ir galinčių pakelti vandenį, juos iš tikrųjų reikėtų vadinti siurbliais, tačiau cirkuliacinius siurblius, išvertus į visuotinai suprantamą kalbą, vargu ar galima vadinti siurbliais – taigi... gerbėjų. Nesvarbu, kiek vairuoja paprastas žmogus buitinis ventiliatorius oras aplink butą, viskas, ką jis sugeba, yra sukurti vėją (oro cirkuliacija), bet negali pakeisti Atmosferos slėgis net ir sandariai uždarytoje patalpoje.

Dėl cirkuliacinio siurblio naudojimo žymiai padidėja šildymo sistemos veikimo spindulys, sumažėja vamzdynų skersmenys ir sukuriama galimybė prijungti sistemas prie katilų su padidintais aušinimo skysčio parametrais. Siekiant užtikrinti tylų vandens šildymo sistemos su siurblio cirkuliacija veikimą, aušinimo skysčio judėjimo greitis neturėtų viršyti: vamzdynuose, nutiestuose pagrindinėse gyvenamųjų pastatų patalpose, kurių vardiniai vamzdžių skersmenys yra atitinkamai 10, 15 ir 20 mm ar daugiau. , 1,5; 1,2 ir 1 m/s; įvestuose vamzdynuose pagalbinės patalpos gyvenamieji pastatai - 1,5 m/s; pagalbiniuose pastatuose nutiestuose vamzdynuose - 2 m/s.

Norint užtikrinti sistemos netriukšmingumą ir tiekti reikiamą aušinimo skysčio kiekį, būtina atlikti nedidelį skaičiavimą. Jau žinome, kaip apytiksliai nustatyti reikiamą katilo galią (kilovatais), remiantis šildomų patalpų plotu. Optimalus vandens srautas, einantis per katilą, rekomenduojamas daugelio katilinės įrangos gamintojų, apskaičiuojamas naudojant paprastą empirinę formulę: Q=P, kur Q – aušinimo skysčio srautas per katilą, l/min; P - katilo galia, kW. Pavyzdžiui, 30 kW katilui vandens srautas yra maždaug 30 l/min. Norėdami nustatyti aušinimo skysčio debitą bet kurioje cirkuliacinio žiedo sekcijoje, naudojame tą pačią formulę, žinodami šioje sekcijoje sumontuotų radiatorių galią, pavyzdžiui, apskaičiuojame vandens srautą vienoje patalpoje sumontuotiems radiatoriams. Tarkime, kad radiatorių galia yra 6 kW, tai reiškia, kad aušinimo skysčio debitas bus maždaug 6 l/min.

Pagal vandens srautą nustatome vamzdynų skersmenis (1 lentelė). Šios vertės atitinka praktiškai priimtą atitikimą tarp vamzdžių skersmenų ir aušinimo skysčio srauto, tekančio per juos ne didesniu kaip 1,5 metro per sekundę greičiu.

1 lentelė

Toliau nustatome cirkuliacinio siurblio galią. Kiekvienam 10 metrų cirkuliacinio žiedo ilgio reikia 0,6 metro siurblio slėgio. Pavyzdžiui, jei bendras dujotiekio žiedo ilgis yra 90 metrų, siurblio aukštis turi būti 5,4 metro. Einame į parduotuvę (arba išsirenkame iš katalogo) ir įsigyjame mums tinkamo slėgio siurblį. Jei naudojami mažesnio skersmens vamzdžiai nei rekomenduojami ankstesnėje pastraipoje, siurblio galia turėtų būti padidinta, nes kuo plonesni vamzdžiai, tuo didesnis jų hidraulinis pasipriešinimas. Ir atitinkamai, naudojant didelio skersmens vamzdžius, siurblio galia gali būti sumažinta.

Siekiant užtikrinti nuolatinę vandens cirkuliaciją šildymo sistemose, patartina įrengti bent du cirkuliacinius siurblius, kurių vienas veikia, kitas (ant aplinkkelio) yra rezervinis. Arba vienas siurblys yra sumontuotas sistemoje, o kitas laikomas nuošalioje vietoje, greito pakeitimo atveju, jei pirmasis sugenda.

Pažymėtina, kad čia pateiktas šildymo sistemos apskaičiavimas yra itin primityvus ir neatsižvelgiama į daugelį veiksnių ir savybių. individuali sistemašildymas. Jei statote kotedžą su sudėtinga šildymo sistemos architektūra, tada jums reikia tikslūs skaičiavimai. Tai gali padaryti tik šilumos inžinieriai. Sukurkite kelių milijonų dolerių struktūrą be vykdomoji dokumentacija- projektas, kuriame atsižvelgiama į visas pastato ypatybes, yra itin neprotingas.

Šildymo sistemoje esantis cirkuliacinis siurblys yra pripildytas vandens ir patiria vienodą (jei vanduo nešildomas) hidrostatinį slėgį iš abiejų pusių - iš įvado (siurbimo) ir išleidimo (išleidimo) vamzdžių, sujungtų su šilumos vamzdžiais. Modernus cirkuliaciniai siurbliai pagaminti su vandeniu sutepamais guoliais, gali būti dedami tiek ant tiekimo, tiek ant grįžtamojo vamzdyno, tačiau dažniausiai jie dedami ant grįžtamojo. Iš pradžių tai lėmė grynai techninė priežastis: kai buvo įdėta daugiau saltas vanduo pailgėjo guolių, rotoriaus ir sandariklio, per kuriuos praeina siurblio velenas, tarnavimo laikas. Ir dabar jie dedami ant grįžtamosios linijos gana iš įpročio, nes norint sukurti dirbtinę vandens cirkuliaciją uždaroje grandinėje, cirkuliacinio siurblio vieta yra abejinga. Nors juos dėti ant tiekimo vamzdyno, kur paprastai yra mažesnis hidrostatinis slėgis, yra racionaliau. Pavyzdžiui, išsiplėtimo bakas yra sumontuotas jūsų sistemoje 10 m aukštyje nuo katilo, o tai reiškia, kad jis sukuria 10 m vandens stulpelio statinį slėgį, tačiau šis teiginys galioja tik apatiniam vamzdynui viršutiniame slėgis bus mažesnis, nes vandens stulpelis čia bus mažesnis. Kad ir kur pastatytume siurblį, jis bus veikiamas vienodo slėgio iš abiejų pusių, net jei jis yra ant vertikalios pagrindinio tiekimo arba grįžtamojo stovo, slėgio skirtumas tarp dviejų siurblio vamzdžių bus mažas, nes siurbliai yra mažo dydžio.

Tačiau viskas nėra taip paprasta. Siurblys, veikiantis uždaroje šildymo sistemos grandinėje, padidina cirkuliaciją, pumpuodamas vandenį į šilumos vamzdį iš vienos pusės, o įsiurbdamas jį iš kitos. Įjungus cirkuliacinį siurblį, vandens lygis išsiplėtimo bakelyje nepasikeis, nes tolygiai veikiantis siurblys užtikrina tik cirkuliaciją esant pastoviam vandens kiekiui. Kadangi tokiomis sąlygomis (tolygus siurblio veikimas ir pastovus vandens tūris sistemoje) vandens lygis išsiplėtimo bake nesikeičia, nesvarbu, ar siurblys veikia, ar ne, hidrostatinis slėgis plėstuvo prijungimo taške. prie sistemos vamzdžiai bus pastovūs. Šis taškas vadinamas neutraliu, nes cirkuliacinis slėgis sukurtas siurblio, jokiu būdu neturi įtakos sukuriamam statiniam slėgiui išsiplėtimo bakas. Kitaip tariant, cirkuliacinio siurblio slėgis šiuo metu yra lygus nuliui.

Bet kuriame uždarame Hidraulinė sistema Cirkuliacinis siurblys naudoja išsiplėtimo baką kaip atskaitos tašką, kuriame siurblio sukuriamas slėgis keičia savo ženklą: iki šio taško siurblys, sukurdamas kompresiją, siurbia vandenį, o po to, sukeldamas vakuumą, įsiurbia vandenį. Visi sistemos šilumos vamzdžiai nuo siurblio iki taško pastovus slėgis(skaičiuojant vandens judėjimo kryptimi) reiškia siurblio išleidimo zoną. Visi šilumos vamzdžiai po šio taško eina į siurbimo zoną. Kitaip tariant, jei cirkuliacinis siurblys įstatomas į vamzdyną iš karto po išsiplėtimo bako prijungimo taško, jis išsiurbs vandenį iš bako ir siurbs į sistemą, jei siurblys bus sumontuotas prieš bako prijungimo vietą, siurblys siurbs vandenį iš sistemos ir pumpuoti į baką.

Tai ką, koks mums skirtumas, ar siurblys siurbia vandenį iš bako, ar pumpuoja į jį, kol jis sukasi per sistemą. Tačiau yra reikšmingas skirtumas: išsiplėtimo bako sukuriamas statinis slėgis trukdo sistemos veikimui. Vamzdynuose, esančiuose siurblio išleidimo zonoje, reikia atsižvelgti į hidrostatinio slėgio padidėjimą, palyginti su vandens slėgiu ramybės būsenoje. Priešingai, vamzdynuose, esančiuose siurblio siurbimo zonoje, reikia atsižvelgti į slėgio sumažėjimą ir gali būti, kad hidrostatinis slėgis ne tik nukris iki atmosferos slėgio, bet net gali susidaryti vakuumas. Tai reiškia, kad dėl slėgio skirtumo sistemoje kyla oro įsiurbimo ar išleidimo arba aušinimo skysčio užvirimo pavojus.

Kad vandens cirkuliacija nesutriktų dėl jo virimo ar oro įsiurbimo, projektuojant ir hidrauliškai apskaičiuojant vandens šildymo sistemas, reikia laikytis šios taisyklės: siurbimo zonoje bet kurioje šildymo sistemos vamzdynų vietoje hidrostatinis slėgis turi išlikti per didelis. kai siurblys veikia. Yra keturi galimi šios taisyklės įgyvendinimo būdai (13 pav.).

Ryžiai. 13. Scheminės diagramosšildymo sistemos su siurblio cirkuliacija ir atviru išsiplėtimo baku

1. Pakilti išsiplėtimo bakas iki pakankamo aukščio (dažniausiai ne mažiau kaip 80 cm). Tai gana paprastas būdas rekonstruoti sistemas su natūralia cirkuliacija į siurblio cirkuliaciją, tačiau tam reikia didelio aukščio palėpės erdvė ir kruopščiai izoliuoti išsiplėtimo baką.
2. Išsiplėtimo bako perkėlimas į pavojingiausią viršutinį tašką, kad viršutinė linija būtų įtraukta į išleidimo zoną. Čia būtinas paaiškinimas. Naujose šildymo sistemose tiekimo vamzdynai su siurblio cirkuliacija daromi nuolydžiais ne nuo katilo, o link katilo, kad oro burbuliukai judėtų kartu su vandeniu, nes cirkuliacinio siurblio varomoji jėga neleis jiems plaukti „prieš“. srautas“, kaip buvo sistemose su natūralia cirkuliacija. Todėl aukščiausias sistemos taškas yra ne prie pagrindinio stovo, o prie tolimiausio. Rekonstruojant seną sistemą su natūralia cirkuliacija į siurblinę, šis metodas yra gana daug darbo reikalaujantis, nes reikia pakeisti vamzdynus, o kuriant naują sistemą - nepateisinamas, nes kiti, sėkmingesni variantai yra galima.
3. Prijunkite plėtimosi bako vamzdį prie cirkuliacinio siurblio įsiurbimo vamzdžio. Kitaip tariant, jei rekonstruojame seną sistemą su natūralia cirkuliacija, tuomet baką tiesiog atjungiame nuo tiekimo linijos ir prijungiame prie grįžtamosios linijos už cirkuliacinio siurblio ir taip sukuriame geriausias įmanomas sąlygas siurbliui. palankiomis sąlygomis.
4. Mes nukrypstame nuo įprastos siurblio pastatymo ant grįžtamosios linijos schemos ir įjungiame jį į tiekimo liniją iškart po išsiplėtimo bako prijungimo taško. Rekonstruojant sistemą su natūralia cirkuliacija, tai yra paprasčiausias būdas: tiesiog įpjauname siurblį į tiekimo vamzdį, nieko daugiau nekeisdami. Tačiau renkantis siurblį reikia būti labai atidiems, juk mes jį įdedame nepalankios sąlygos aukšta temperatūra. Siurblys turės tarnauti ilgai ir patikimai, o tai gali garantuoti tik patikimi gamintojai.

Šiuolaikinė santechnikos rinka ir šildymo armatūra leidžia pakeisti išsiplėtimo bakus atviro tipoį uždarytą. Uždarame bake nėra sistemos skysčio kontakto su oru: aušinimo skystis neišgaruoja ir nėra prisodrintas deguonimi. Tai sumažina šilumos ir vandens nuostolius bei sumažina šildymo prietaisų vidinę koroziją. Skystis niekada neišsilies iš uždaros talpyklos.

Išsiplėtimo bakas uždaro tipo(„Expanzomat“) yra sferinė arba ovali kapsulė, viduje sandaria membrana padalinta į dvi dalis: orą ir skystį. Į korpuso oro dalį esant tam tikram slėgiui pumpuojamas azoto turintis mišinys. Prieš užpildant šildymo sistemą vandeniu, bako viduje esančio dujų mišinio slėgis sandariai prispaudžia diafragmą prie bako vandens dalies. Šildant vandenį susidaro darbinis slėgis ir padidėja aušinimo skysčio tūris - membrana pasilenkia link bako dujų dalies. Esant maksimaliam darbiniam slėgiui ir maksimalus padidinimas Didėjant vandens kiekiui, bako vandens dalis užpildoma ir dujų mišinys suspaudžiamas iki maksimumo. Jei slėgis ir toliau didėja, o aušinimo skysčio tūris toliau didėja, tuomet suveikia apsauginis vožtuvas, išleidžiamas vanduo (14 pav.).

Ryžiai. 14. Membraninio tipo išsiplėtimo bakas

Bako tūris parenkamas taip, kad jo naudingas tūris būtų ne mažesnis už aušinimo skysčio šiluminio plėtimosi tūrį ir išankstinis slėgis oras bako dujų dalyje yra lygus statinis slėgis aušinimo skysčio kolonėlė sistemoje. Šis dujų mišinio slėgio pasirinkimas leidžia išlaikyti membraną pusiausvyrinėje (neįtemptoje) padėtyje, kai šildymo sistema yra užpildyta, bet neįjungta.

Uždaras bakas gali būti dedamas bet kuriame sistemos taške, tačiau paprastai jis įrengiamas šalia katilo, nes skysčio temperatūra toje vietoje, kur yra sumontuotas išsiplėtimo bakas, turi būti kuo žemesnė. Ir jau žinome, kad cirkuliacinį siurblį geriausia montuoti iškart už plėtiklio, kur jam (ir visai šildymo sistemai) susidaro palankiausios sąlygos (15 pav.).

Ryžiai. 15. Šildymo sistemų su siurblio cirkuliacija ir uždaru išsiplėtimo baku schemos

Tačiau su tokia šildymo sistemos konstrukcija susiduriame su dviem problemomis: oro šalinimo ir aukštas kraujo spaudimas ant katilo.

Jei sistemose su atvirais išsiplėtimo bakais oras buvo šalinamas per plėtiklį priešpriešine srove (sistemose su natūralia cirkuliacija) arba tuo pačiu būdu (sistemose su siurblio cirkuliacija), tai su uždaromis talpyklomis to nebūna. Sistema yra visiškai uždara, o orui tiesiog nėra kur išeiti. Oro kišenėms pašalinti viršutiniame dujotiekio taške įrengiami automatiniai oro išleidikliai – įtaisai su plūdėmis ir uždarymo vožtuvai. Didėjant slėgiui, vožtuvas įsijungia ir išleidžia orą į atmosferą. Arba ant kiekvieno šildymo radiatoriaus sumontuoti Mayevsky čiaupai. Ši dalis, sumontuota ant šildymo prietaisų, leidžia nuleisti oro užraktas tiesiai iš radiatorių. Mayevsky čiaupas yra įtrauktas į kai kuriuos radiatorių modelius, tačiau dažnai siūlomas atskirai.

Ryžiai. 16. Automatinė oro anga

Orlaidės (16 pav.) veikimo principas yra toks, kad nesant oro, įrenginio viduje esanti plūdė išmetimo vožtuvą laiko uždarytą. Kai oras kaupiasi plūdės kameroje, vandens lygis oro išleidimo angos viduje krenta. Plūdė nusileidžia ir atsidaro išleidimo vožtuvas, per kurį oras išleidžiamas į atmosferą. Išleidus orą, vandens lygis oro išleidimo angoje pakyla, o plūdė plūduriuoja, todėl išmetimo vožtuvas užsidaro. Procesas tęsiasi tol, kol oras vėl susirenka į plūdės kamerą ir sumažina vandens lygį, nuleisdamas plūdę. Gaminamos automatinės orlaidės skirtingi dizainai, formų ir dydžių ir gali būti montuojamas tiek ant magistralinio vamzdyno, tiek tiesiogiai ( L formos) ant radiatorių.

Mayevsky vožtuvas, priešingai nei automatinė oro išleidimo anga, paprastai yra įprastas kamštis su oro išleidimo kanalu ir į jį įsuktu kūginiu varžtu: sukant varžtą kanalas atleidžiamas ir išeina oras. Sukant varžtą kanalas uždaromas. Taip pat yra oro išleidimo angos, kuriose vietoj kūginio varžto naudojamas metalinis rutulys, blokuojantis oro išleidimo kanalą.

Vietoj automatinių oro išleidimo angų ir Mayevsky čiaupų į šildymo sistemą gali būti įtrauktas oro separatorius. Šis prietaisas pagrįstas Henrio dėsnio taikymu. Šildymo sistemose esantis oras iš dalies yra ištirpęs, o iš dalies – mikroburbuliukų pavidalu. Kai vanduo (kartu su oru) praeina per sistemą, jis patenka į zonas skirtingos temperatūros ir spaudimas. Pagal Henriko dėsnį, kai kuriose srityse oras išsiskirs iš vandens, o kitose – jame ištirps. Katile aušinimo skystis pašildomas iki aukštos temperatūros, todėl būtent jame bus išleistas vanduo, kuriame yra oro didžiausias skaičius oras mažų burbuliukų pavidalu. Jei jie iš karto nepašalinami, jie ištirps kitose sistemos vietose, kur temperatūra žemesnė. Jei pašalinsite mikroburbulus iš karto po katilo, tada separatoriaus išleidimo angoje gausite deaeruotą vandenį, kuris sugers orą į skirtingos vietos sistemos. Šis efektas naudojamas sugerti orą sistemoje ir išleisti jį į atmosferą per katilo ir oro separatoriaus derinį. Procesas tęsiasi nuolat, kol oras visiškai pašalinamas iš sistemos.

Ryžiai. 17. Oro separatorius

Oro separatoriaus (17 pav.) veikimas pagrįstas mikroburbuliukų susiliejimo principu. Praktiškai tai reiškia, kad maži oro burbuliukai prilimpa prie specialių žiedų paviršiaus ir susirenka, sudarydami didelius burbulus, kurie gali atsiskirti ir plūduriuoti į separatoriaus oro kamerą. Kai skysčio srautas praeina per žiedus, jis išsiskiria daugybe skirtingų krypčių, o žiedų konstrukcija yra tokia, kad visas per juos praeinantis skystis liestųsi su jų paviršiumi, todėl mikroburbuliukai gali prilipti ir susijungti.

Ryžiai. 18. Šildymo sistemų su siurblio cirkuliacija, uždaru išsiplėtimo baku ir oro separatoriumi schemos

Dabar šiek tiek pailsėkime nuo oro ir grįžkime prie cirkuliacinio siurblio. Šildymo sistemose su ilgais vamzdynais ir dėl to su dideliais hidrauliniais nuostoliais dažnai reikalingi gana galingi cirkuliaciniai siurbliai, sukuriantys didesnį slėgį išleidimo vamzdyje nei tas, kuriam skirtas šildymo katilas. Kitaip tariant, pastatant siurblį ant grįžtamosios linijos tiesiai priešais katilą, katilo šilumokaičio jungtys gali nutekėti. Kad taip nenutiktų, galingi cirkuliaciniai siurbliai montuojami ne priešais katilą, o už jo - ant tiekimo vamzdyno. Ir iškart kyla klausimas: kur dėti oro separatorių, už siurblio ar prieš jį? Žymiausi šildymo sistemų gamintojai išsprendė šią problemą ir siūlo prieš siurblį įrengti separatorių (18 pav.), kad apsaugotų jį nuo oro burbuliukų padarytos žalos.

Dabar pažvelkime į šildymo sistemas su siurblio cirkuliacija išsamiau.