Unidade de aquecimento do elevador - o que é? Esquema e princípio de operação

Dispositivo de sistema de aquecimento

Uma unidade de aquecimento é uma forma de conectar um sistema de aquecimento doméstico à rede elétrica. A estrutura de uma unidade de aquecimento em um prédio típico de apartamentos construído nos anos soviéticos inclui: um reservatório de lama, válvulas de corte, dispositivos de controle, o próprio elevador, etc.
A unidade do elevador é colocada em uma sala separada do ITP (estação de aquecimento individual). Certamente deve haver uma válvula de corte para desconectar o sistema interno do fornecimento de calor principal, se necessário. Para evitar bloqueios e bloqueios no próprio sistema e nos dispositivos da tubulação interna da casa, é necessário isolar a sujeira que vem junto com a água quente da rede de aquecimento principal, para isso é instalado um coletor de lama. O diâmetro do reservatório é geralmente de 159 a 200 milímetros, toda a sujeira que entra (partículas sólidas, incrustações) se acumula e se estabelece nele. O cárter, por sua vez, precisa de limpeza oportuna e regular.

Os dispositivos de controle são termômetros e manômetros que medem a temperatura e a pressão na unidade do elevador.

O dispositivo e o princípio de operação do elevador de aquecimento

No ponto de entrada da tubulação da rede de aquecimento, geralmente no subsolo, é notável o nó que conecta os tubos de abastecimento e retorno. Este é um elevador - uma unidade de mistura para aquecer uma casa. O elevador é fabricado em estrutura de ferro fundido ou aço equipado com três flanges. Este é um elevador de aquecimento comum, seu princípio de funcionamento é baseado nas leis da física. Dentro do elevador há um bocal, uma câmara de recepção, um gargalo de mistura e um difusor. A câmara receptora é conectada ao "retorno" por meio de um flange. A água superaquecida entra na entrada do elevador e flui para o bico. Devido ao estreitamento do bico, a vazão aumenta e a pressão diminui (lei de Bernoulli). A água do "retorno" é sugada para a área de pressão reduzida e misturada na câmara de mistura do elevador. A água reduz a temperatura ao nível desejado e ao mesmo tempo diminui a pressão. O elevador funciona simultaneamente como bomba de circulação e misturador. Este é, em resumo, o princípio de funcionamento de um elevador no sistema de aquecimento de um edifício ou estrutura.

Diagrama da unidade de aquecimento

O ajuste do fornecimento de refrigerante é realizado pelas unidades de aquecimento do elevador da casa. O elevador é o elemento principal da unidade de aquecimento e precisa de correias. O equipamento de regulagem é sensível à contaminação, portanto, estão incluídos na tubulação filtros de lama, que são conectados ao “abastecimento” e “retorno”.
O acabamento do elevador inclui:

• filtros de lama;
• medidores de pressão (entrada e saída);
• sensores de temperatura (termômetros na entrada do elevador, na saída e no “retorno”);
• válvulas de gaveta (para trabalho preventivo ou de emergência).

Esta é a versão mais simples do circuito para ajustar a temperatura do refrigerante, mas é freqüentemente usada como o dispositivo básico da unidade de aquecimento. A unidade básica para aquecimento de elevador de quaisquer edifícios e estruturas, fornece a regulação da temperatura e pressão do refrigerante no circuito.
As vantagens de usá-lo para aquecer grandes edifícios, casas e prédios altos:

1. confiabilidade devido à simplicidade do design;
2. baixo custo de montagem e peças componentes;
3. não-volatilidade absoluta;
4. economia significativa no consumo do transportador de calor de até 30%.

Mas se existem vantagens indiscutíveis de usar um elevador para sistemas de aquecimento, as desvantagens de usar este dispositivo também devem ser observadas:

• o cálculo é feito individualmente para cada sistema;
• você precisa de uma queda de pressão obrigatória no sistema de aquecimento da instalação;
• se o elevador não for regulável, não é possível alterar os parâmetros do circuito de aquecimento.

Elevador com ajuste automático

Atualmente, existem projetos de elevadores nos quais, com o auxílio de ajuste eletrônico, a seção transversal do bico pode ser alterada. Esse elevador tem um mecanismo que move a agulha do acelerador. Ele muda o lúmen do bico e, como resultado, a taxa de fluxo do refrigerante muda. Mudar a folga muda a velocidade de movimento da água. Como resultado, a proporção de mistura de água quente e água do "retorno" muda, alterando assim a temperatura do refrigerante no "abastecimento". Agora está claro por que a pressão da água é necessária no sistema de aquecimento.
O elevador regula o fluxo e a pressão do meio de aquecimento, e sua pressão direciona o fluxo no circuito de aquecimento.

O propósito do elevador no sistema de aquecimento

O transportador de calor que sai da sala da caldeira ou da planta de cogeração tem uma temperatura alta - de 105 a 150 ° С. Naturalmente, é inaceitável fornecer água com essa temperatura ao sistema de aquecimento.

Documentos regulamentares limitam essa temperatura a um limite de 95 ° C e aqui está o motivo:

• por razões de segurança: você pode se queimar ao tocar nas baterias;
• nem todos os radiadores podem funcionar em altas temperaturas, sem mencionar os tubos de polímero.

O funcionamento do elevador de aquecimento permite que a temperatura da água de abastecimento seja reduzida ao nível normalizado. Você pode perguntar - por que você não pode enviar água imediatamente com os parâmetros necessários para as casas? A resposta está no plano da viabilidade econômica, o fornecimento de um refrigerante superaquecido possibilita a transferência de uma quantidade muito maior de calor com o mesmo volume de água. Se a temperatura for reduzida, então será necessário aumentar a vazão do refrigerante, e então os diâmetros das tubulações das redes de aquecimento aumentarão significativamente.

Assim, o trabalho da unidade elevadora instalada no ponto de aquecimento consiste em baixar a temperatura da água pela mistura do líquido refrigerante resfriado da linha de retorno na tubulação de abastecimento. Deve-se notar que este elemento é considerado obsoleto, embora ainda seja amplamente utilizado hoje. Agora, ao instalar os pontos de calor, são utilizadas unidades de mistura com válvulas de três vias ou trocadores de calor de placas.

Por que você precisa de uma unidade de aquecimento

O ponto de aquecimento está localizado na entrada do aquecimento principal da casa. Seu principal objetivo é alterar os parâmetros do refrigerante. Para ser mais claro, a unidade de aquecimento reduz a temperatura e a pressão do refrigerante antes que ele entre no radiador ou convetor. Isto é necessário não só para não se queimar ao tocar no dispositivo de aquecimento, mas também para prolongar a vida útil de todos os equipamentos do sistema de aquecimento.

Isto é especialmente importante se o aquecimento dentro de casa for divorciado usando tubos de polipropileno ou metal-plástico. Existem modos de operação regulados de unidades de aquecimento:

Estas figuras mostram a temperatura máxima e mínima do refrigerante na tubulação de aquecimento.

Além disso, de acordo com os requisitos modernos, um medidor de calor deve ser instalado em cada unidade de aquecimento. Agora, vamos passar ao design das unidades de aquecimento.

Ponto de distribuição de aquecimento do edifício

Os engenheiros de aquecimento recomendam o uso de um dos três modos de temperatura de operação da caldeira. Esses modos foram inicialmente calculados teoricamente e estão em uso prático há muitos anos. Eles fornecem transferência de calor com perda mínima em longas distâncias com eficiência máxima.

Os modos térmicos da caldeira podem ser designados como a relação entre a temperatura de alimentação e a temperatura de "retorno":

1. 150/70 - a temperatura de alimentação é 150 graus e a temperatura de "retorno" é 70 graus.
2. 130/70 - temperatura da água 130 graus, temperatura de "retorno" 70 graus;
3. 95/70 - temperatura da água 95 graus, temperatura de retorno - 70 graus.

Em condições reais, o modo é selecionado para cada região específica, com base no valor da temperatura do ar de inverno. Deve-se notar que é impossível utilizar altas temperaturas para aquecimento de ambientes, especialmente 150 e 130 graus, a fim de evitar queimaduras e consequências graves durante a despressurização.

A temperatura da água está acima do ponto de ebulição e não ferve nas tubulações devido à alta pressão. Isso significa que é necessário reduzir a temperatura e a pressão e fornecer a extração de calor necessária para um determinado edifício. Esta tarefa é confiada à unidade do elevador do sistema de aquecimento - equipamento especial de aquecimento localizado no ponto de distribuição de calor.

Determinação do valor da unidade de aquecimento

Um elevador é um dispositivo independente não volátil que executa as funções de equipamento de bombeamento de jato de água. A unidade de aquecimento reduz a pressão, a temperatura do transportador de calor, misturando a água gelada do sistema de aquecimento.

O equipamento é capaz de transferir um refrigerante aquecido às temperaturas mais altas possíveis, o que é benéfico do ponto de vista econômico. Uma tonelada de água, aquecida a +150 C, tem energia térmica muito maior do que uma tonelada de refrigerante com uma temperatura de apenas +90 C.

Princípios de operação e um diagrama detalhado da unidade de aquecimento

Para entender como o equipamento funciona, você precisa entender seu design. O layout da unidade de aquecimento do elevador não é complicado. O dispositivo é um T de metal com flanges de conexão nas extremidades.

As características de design são as seguintes:

• o tubo do ramo esquerdo é um bico que se estreita em direção ao diâmetro calculado;
• atrás do bico está uma câmara de mistura cilíndrica;
• o tubo de ramificação inferior é necessário para conectar a tubulação de circulação reversa de água;
• o tubo de ramificação direito é um difusor de expansão que transporta o refrigerante quente para a rede.

Apesar do dispositivo simples do elevador da unidade de aquecimento, o princípio de funcionamento da unidade é muito mais complicado:

1. O refrigerante aquecido a uma alta temperatura se move através do bocal para o bocal, então sob pressão a velocidade de transporte aumenta e a água flui rapidamente através do bocal para a câmara. O efeito da bomba de jato de água mantém uma taxa de fluxo predeterminada do refrigerante no sistema.
2. Quando a água passa pela câmara, a pressão diminui, e o jato passa pelo difusor, criando um vácuo na câmara de mistura. Então, sob alta pressão, o refrigerante move o líquido retornado da linha de aquecimento através do jumper. A pressão é criada pelo efeito de ejeção devido ao vácuo, que mantém o fluxo do transportador de calor fornecido.
3. Na câmara de mistura, o regime de temperatura dos fluxos diminui para +95 C, este é o indicador ideal para o transporte através do sistema de aquecimento da casa.

Entender o que é uma unidade de aquecimento em um prédio de apartamentos, o princípio de operação de um elevador e suas capacidades, é importante manter a queda de pressão recomendada nas tubulações de abastecimento e retorno. A diferença é necessária para superar a resistência hidráulica da rede da casa e do próprio aparelho

A unidade de elevador do sistema de aquecimento é integrada à rede da seguinte forma:

• o tubo do ramal esquerdo é conectado à linha de abastecimento;
• inferior - para tubos com transporte de retorno;
• As válvulas de corte são montadas em ambos os lados, complementadas por um filtro de sujeira para evitar o bloqueio da unidade.

Todo o circuito está equipado com manômetros, medidores de calor, termômetros. Para melhor resistência ao fluxo, um jumper é cortado na linha de retorno em um ângulo de 45 graus.

Vantagens e desvantagens das unidades de aquecimento

Um elevador de aquecimento não volátil é barato, não precisa ser conectado à fonte de alimentação e funciona perfeitamente com qualquer tipo de refrigerante. Essas propriedades garantiram a demanda por equipamentos em residências com aquecimento central, onde é fornecido um portador de calor de alto grau de aquecimento.

Desvantagens de usar:

1. Manter a pressão diferencial da água nas tubulações de retorno e abastecimento.
2. Cada linha requer cálculos e parâmetros específicos da unidade de aquecimento. À menor mudança na temperatura do fluido, você terá que ajustar os orifícios do bico e instalar um novo bico.
3. Não é possível regular suavemente a intensidade e o aquecimento do refrigerante transportado.

Estão à venda unidades com seção de furo regulável, acionamento manual ou elétrico da caixa de engrenagens localizadas na antecâmara. Mas, neste caso, o dispositivo perde sua não volatilidade.

Cálculo do elevador de aquecimento

Deve-se notar que o cálculo de uma bomba de jato d'água, que é um elevador, é considerado um tanto complicado, tentaremos apresentá-lo de forma acessível. Assim, para a seleção da unidade, duas características principais dos elevadores são importantes para nós - o tamanho interno da câmara de mistura e o diâmetro do fluxo do bico. O tamanho da câmara é determinado pela fórmula:

• dr é o diâmetro necessário, cm;
• Gpr - quantidade reduzida de água misturada, t / h.

Por sua vez, a taxa de fluxo reduzida é calculada da seguinte forma:

Nesta fórmula:

• τcm - temperatura da mistura que vai para o aquecimento, ° С;
• τ20 é a temperatura do refrigerante resfriado na linha de retorno, ° С;
• h2 - resistência do sistema de aquecimento, m. água. Arte .;
• Q é o consumo de calor necessário, kcal / h.

Para selecionar a unidade de elevador do sistema de aquecimento de acordo com o tamanho do bico, você precisa calculá-lo usando a fórmula:

• dr é o diâmetro da câmara de mistura, cm;
• Gпр - consumo reduzido de água misturada, t / h;
• u é o coeficiente de injeção (mistura) adimensional.

Os 2 primeiros parâmetros já são conhecidos, resta apenas encontrar o valor da relação de mistura:

Nesta fórmula:

• τ1 é a temperatura do refrigerante superaquecido na entrada do elevador;
• τcm, τ20 - o mesmo que nas fórmulas anteriores.

Observação.

Para calcular o bico, você precisa tomar o coeficiente u igual a 1,15u '.

Com base nos resultados obtidos, a unidade é selecionada de acordo com duas características principais. Os tamanhos padrão dos elevadores são designados por números de 1 a 7, sendo necessário levar aquele que mais se aproxima dos parâmetros de projeto.

Os principais problemas de funcionamento da unidade de elevador

Mesmo um dispositivo tão simples como uma unidade de elevador pode funcionar mal. O mau funcionamento pode ser determinado analisando as leituras dos manômetros nos pontos de controle da unidade de elevador:

1. Os defeitos são geralmente causados ​​pelo entupimento das tubulações com sujeira e partículas sólidas na água. Se houver uma queda de pressão no sistema de aquecimento, que é muito maior até o reservatório, esse mau funcionamento é causado pelo entupimento do reservatório, que está na tubulação de abastecimento. A sujeira é descarregada pelos canais de drenagem do reservatório, limpando as redes e as superfícies internas do aparelho.
2. Se a pressão no sistema de aquecimento aumentar, as possíveis causas podem ser corrosão ou bico entupido. Se o bico quebrar, a pressão no vaso de expansão de aquecimento pode exceder o valor permitido.
3. É possível um caso em que a pressão no sistema de aquecimento aumenta, e os manômetros antes e depois do reservatório no "retorno" apresentam valores diferentes. Neste caso, você precisa limpar o reservatório de "retorno". As torneiras de drenagem nele são abertas, a rede é limpa e a sujeira é removida de dentro.
4. Quando o tamanho do bico muda devido à corrosão, ocorre um desalinhamento vertical do circuito de aquecimento. As baterias estarão quentes na parte inferior e insuficientemente aquecidas nos andares superiores. Substituir o bico por um bico com um diâmetro calculado eliminará este problema.

O que é uma unidade de aquecimento por elevador e para que é utilizada?

Para entender claramente a estrutura e a finalidade da unidade de elevador, você pode entrar em um porão comum de um prédio de vários andares. Aí, entre os restantes elementos da unidade de aquecimento, encontra a peça pretendida.

Considere um diagrama esquemático do fornecimento de refrigerante para o sistema de aquecimento de um edifício residencial. A água quente é canalizada para a casa. Deve-se observar que existem apenas dois pipelines, dos quais:

• 1 - abastecimento (traz água quente para casa);
• 2 - reverso (realiza a retirada do refrigerante que liberou calor de volta para a sala da caldeira);

A água aquecida a uma determinada temperatura da câmara de calor entra no porão do edifício, onde válvulas de bloqueio são instaladas na entrada da unidade de aquecimento em tubulações. Anteriormente, as válvulas de gaveta eram amplamente instaladas como válvulas de corte, agora estão sendo gradualmente substituídas por válvulas de esfera feitas de aço. O outro caminho do refrigerante depende de sua temperatura.

Em nosso país, as caldeiras operam em três modos térmicos principais:

• 95 (90) / 70 ° C;
• 130/70 0 C;
• 150/70 0 C;

Se a água da conduta de abastecimento for aquecida a não mais de 95 0 С, então é simplesmente distribuída pelo sistema de aquecimento por meio de um coletor equipado com dispositivos de ajuste (válvulas de balanceamento). No caso de a temperatura do refrigerante ser superior a 95 0 С, de acordo com as normas em vigor, essa água não pode ser fornecida ao sistema de aquecimento. Precisamos esfriar isso. É aqui que a unidade do elevador entra em operação. Deve-se notar que a unidade de aquecimento do elevador é a maneira mais barata e fácil de resfriar o refrigerante.

Diagramas de fiação para a unidade de elevador do sistema de aquecimento

Os processos de aquecimento de água para abastecimento de água quente (AQS) e os sistemas de aquecimento estão de alguma forma interligados.
Devido ao fato de que a temperatura da água no suprimento de água quente sob quaisquer condições deve ser mantida dentro da faixa de 60 - 65 graus, em temperaturas externas positivas, um refrigerante mais quente pode entrar no elevador do que o necessário.

Ao mesmo tempo, existe um consumo excessivo de calor ao nível de 5% - 13%. Para evitar este fenômeno, três esquemas para conectar a unidade de elevador são usados:

• com regulador de fluxo de água;
• com bico ajustável;
• com uma bomba reguladora.

Com regulador de fluxo de água

Quando essa condição é atendida, é possível evitar o desalinhamento do piso, que ocorre em sistemas de tubo único em caso de diminuição da vazão do refrigerante.

No entanto, o elevador + regulador de fluxo não é capaz de manter a temperatura a jusante deste dispositivo em um nível aceitável quando há desvios da programação normal de temperatura.

Com bico ajustável

A área da seção transversal da saída do bico é regulada por uma agulha inserida nela. Ao mesmo tempo, o coeficiente de mistura aumenta e, consequentemente, a temperatura do refrigerante após o elevador diminui.

A desvantagem deste esquema é que quando a agulha é inserida no orifício do cone, a resistência hidráulica deste aumenta, como resultado do que a taxa de fluxo do refrigerante e, consequentemente, a quantidade de calor fornecido, diminui .

Diagrama esquemático de uma unidade de elevador ajustável

Com bomba de controle

A bomba é montada na linha de mistura da unidade do elevador ou paralela a ela. Além disso, são montados reguladores de fluxo do portador de calor e de sua temperatura. Esta solução é muito eficaz porque permite que você:

• regular a temperatura do refrigerante em qualquer temperatura externa, e não apenas na positiva;
• manter a circulação do refrigerante na rede interna quando a rede externa estiver parada.

As desvantagens do esquema incluem alto custo, complexidade e aumento dos custos operacionais devido ao fornecimento de energia da bomba.

Possíveis problemas e mau funcionamento

Apesar da durabilidade dos dispositivos, às vezes a unidade de aquecimento do elevador apresenta mau funcionamento. A água quente e a alta pressão encontram rapidamente os pontos fracos e provocam avarias.

Isso acontece inevitavelmente quando os conjuntos individuais são de má qualidade, o cálculo do diâmetro do bico está incorreto e também devido à formação de bloqueios.

Barulho

O elevador de aquecimento pode gerar ruído durante o funcionamento. Se isso for observado, significa que rachaduras ou arranhões se formaram na saída do bico durante a operação.

A razão para o aparecimento de irregularidades está na distorção do bico causada pelo fornecimento de um refrigerante sob alta pressão. Isso acontece se o excesso de pressão não for estrangulado pelo regulador de fluxo.

Incompatibilidade de temperatura

A operação de qualidade do elevador pode ser questionada mesmo quando a temperatura na entrada e na saída é muito diferente do cronograma de temperatura. Isso é provavelmente devido ao diâmetro do bico superdimensionado.

Fluxo de água incorreto

Um acelerador com defeito resultará em uma mudança no fluxo de água do valor do projeto.

Tal violação pode ser facilmente identificada pela mudança de temperatura nos sistemas de tubulação de entrada e saída. O problema é resolvido reparando o regulador de fluxo (acelerador).

Elementos estruturais defeituosos

Se o esquema para conectar o sistema de aquecimento à rede de aquecimento externa tiver uma forma independente, a razão para a operação de má qualidade da unidade de elevador pode ser causada por bombas defeituosas, unidades de aquecimento de água, desligamento e válvulas de segurança, todos tipos de vazamentos em dutos e equipamentos, reguladores com defeito.

Os principais motivos que afetam negativamente o circuito e o princípio de funcionamento das bombas incluem a destruição dos acoplamentos elásticos nas juntas da bomba e dos eixos do motor elétrico, o desgaste dos rolamentos de esferas e a destruição das sedes dos mesmos, a formação de fístulas e fissuras nos o corpo, envelhecimento dos selos de óleo. A maioria das falhas listadas pode ser corrigida por meio de reparo.

O problema de fístulas e fissuras no estojo resolve-se substituindo-o.

O funcionamento insatisfatório dos aquecedores de água é observado quando a estanqueidade dos tubos é rompida, ocorre a sua destruição ou o feixe de tubos adere. A solução para o problema é substituir os canos.

Bloqueios

Os bloqueios são uma das causas comuns de fornecimento insuficiente de calor. Sua formação está associada à entrada de sujeira no sistema quando os filtros de sujeira estão com defeito. Aumente o problema e acúmulo de produtos de corrosão dentro dos tubos.

O nível de entupimento dos filtros pode ser determinado pelas leituras dos medidores de pressão instalados na frente do filtro e depois dele. Uma queda de pressão significativa irá confirmar ou refutar a suposição sobre o grau de detritos. Para limpar os filtros, basta drenar a sujeira através dos drenos localizados na parte inferior da carcaça.

Qualquer mau funcionamento das tubulações e do equipamento de aquecimento deve ser eliminado imediatamente.

Observações menores que não afetam o funcionamento do sistema de aquecimento são obrigatoriamente registradas em documentação especial, estão incluídas no plano de reparos atuais ou maiores. O reparo e a eliminação dos comentários ocorrem no verão, antes do início da próxima estação de aquecimento.

AQS de um ponto de aquecimento individual

O mais simples e mais comum é o esquema com uma conexão paralela de um único estágio de aquecedores de água quente (Fig. 10). Estão ligados à mesma rede de aquecimento que os sistemas de aquecimento dos edifícios. A água da rede de abastecimento de água externa é fornecida ao aquecedor AQS. Nele, é aquecido por água da rede proveniente de uma fonte de calor.

FIG. 10. Esquema com conexão dependente do sistema de aquecimento à rede externa e conexão paralela de estágio único do trocador de calor AQS

A água da rede resfriada é devolvida à fonte de calor.Após o aquecedor de abastecimento de água quente, a água da torneira aquecida entra no sistema de água quente. Se os dispositivos deste sistema estiverem fechados (por exemplo, à noite), a água quente é enviada de volta ao trocador de calor AQS através do tubo de circulação.

Além disso, um sistema de aquecimento de água quente de dois estágios é usado. Nele, no inverno, a água fria da torneira é primeiro aquecida no primeiro estágio do trocador de calor (de 5 a 30 ° C) com um refrigerante da tubulação de retorno do sistema de aquecimento e, em seguida, a água da tubulação de abastecimento da rede externa é usado para o aquecimento final da água à temperatura necessária (60 ° C) ... A ideia é aproveitar a energia térmica residual da linha de retorno do sistema de aquecimento para aquecimento. Ao mesmo tempo, reduz-se o consumo de água da rede para aquecimento da água de abastecimento de água quente. No verão, o aquecimento ocorre de acordo com um esquema de um estágio.

FIG. 11. Diagrama de um ponto de aquecimento individual com conexão independente do sistema de aquecimento à rede de aquecimento e conexão paralela do sistema AQS

Para a construção de edifícios de vários andares (mais de 20 andares), são utilizados principalmente esquemas com ligação independente do sistema de aquecimento à rede de aquecimento e ligação paralela do abastecimento de água quente (Fig. 11). Esta solução permite dividir os sistemas de aquecimento e água quente do edifício em várias zonas hidráulicas independentes, quando um IHP se encontra na cave e garante o funcionamento da parte inferior do edifício, por exemplo, do 1º ao 12º andar, e no andar técnico do edifício há exatamente o mesmo ponto de aquecimento para 13-24 andares. Neste caso, o aquecimento e a água quente são mais fáceis de regular em caso de alteração da carga de calor, e também têm menos inércia em termos de modo hidráulico e balanceamento.

Objetivo e características

O elevador de aquecimento resfria a água superaquecida até a temperatura projetada, após a qual a água tratada entra nos dispositivos de aquecimento que estão localizados nos aposentos. O resfriamento da água ocorre quando a água quente do tubo de alimentação é misturada no elevador com a água resfriada do retorno.

Diagrama esquemático da unidade de elevador

O diagrama do elevador de aquecimento mostra claramente que esta unidade contribui para um aumento na eficiência de todo o sistema de aquecimento do edifício. Ele tem duas funções ao mesmo tempo - um misturador e uma bomba de circulação. Essa unidade é barata e não requer eletricidade. Mas o elevador também tem várias desvantagens:

• A queda de pressão entre as linhas diretas e de retorno deve estar entre 0,8-2 bar.
• A temperatura de saída não pode ser ajustada.
• Deve haver um cálculo preciso para cada componente do elevador.

Os elevadores são amplamente utilizados no setor de aquecimento comum, uma vez que são estáveis ​​em operação quando o regime térmico e hidráulico muda nas redes de aquecimento. O elevador de aquecimento não precisa ser monitorado constantemente, toda a regulação consiste na escolha do diâmetro correto do bico.

Unidade de elevador na sala da caldeira de um prédio de apartamentos

O elevador de aquecimento consiste em três elementos - um elevador de jato, um bico e uma câmara de vácuo. Também existem as correias de elevador. As válvulas de fechamento necessárias, termômetros de controle e medidores de pressão devem ser usados ​​aqui.

Hoje é possível encontrar unidades elevadoras do sistema de aquecimento, que podem, com acionamento elétrico, ajustar o diâmetro do bico. Assim, será possível regular automaticamente a temperatura do portador de calor.

A escolha de um elevador de aquecimento deste tipo deve-se ao fato de que aqui a relação de mistura varia de 2 a 5, em comparação com os elevadores convencionais sem regulagem do bico, este indicador permanece o mesmo. Portanto, no processo de utilização de elevadores com bico ajustável, é possível reduzir um pouco os custos de aquecimento.

Estrutura do elevador

O projeto deste tipo de elevadores inclui um atuador regulador, que garante a estabilidade do sistema de aquecimento com baixo consumo de água da rede. O bico em forma de cone do sistema de elevador aloja uma agulha do acelerador regulador e um dispositivo de guia, que gira o fluxo de água e atua como uma proteção da agulha do acelerador.

Tanque de armazenamento para o sistema de aquecimento

Este mecanismo possui um rolete dentado girando por acionamento elétrico ou manual. Ele é projetado para mover a agulha do acelerador na direção longitudinal do bico, mudar sua seção efetiva, após o que a vazão de água é regulada. Assim, é possível aumentar a vazão de aquecimento da água do indicador calculado em 10-20%, ou reduzi-la até o fechamento quase completo do bico. Uma diminuição na seção transversal do bico pode levar a um aumento na vazão da água da rede e na proporção de mistura. É assim que a temperatura da água cai.

Atuador de unidade de elevador de aquecimento

O princípio de operação do aquecimento centralizado

O esquema geral é bastante simples: uma sala de caldeira ou uma usina CHP aquece água, fornece-a aos tubos de calor principais e, em seguida, aos pontos de aquecimento - edifícios residenciais, instituições e assim por diante. Ao se mover através dos tubos, a água esfria um pouco e no ponto final sua temperatura é mais baixa. Para compensar o resfriamento, a sala da caldeira aquece a água a um valor mais alto. A quantidade de aquecimento depende da temperatura externa e da programação de temperatura.

Por exemplo, com uma programação 130/70 a uma temperatura externa de 0 C, o parâmetro da água fornecida à linha principal é de 76 graus. E a -22 C - não inferior a 115. Este último se encaixa bem na estrutura das leis físicas, uma vez que os tubos são um recipiente fechado e o refrigerante se move sob pressão.

Obviamente, tal água superaquecida não pode ser fornecida ao sistema, pois o efeito de superaquecimento surge. Ao mesmo tempo, os materiais das tubulações e dos radiadores se desgastam, a superfície das baterias superaquece até o risco de queimaduras e os tubos de plástico, em princípio, não são projetados para uma temperatura do líquido de arrefecimento acima de 90 graus.

Para aquecimento normal, várias outras condições devem ser atendidas.

• Primeiro, a pressão e a velocidade de movimento da água. Se for pequena, então a água superaquecida é fornecida aos apartamentos mais próximos, e água muito fria é fornecida aos apartamentos distantes, especialmente os de canto, o que faz com que a casa seja aquecida de forma desigual.
• Em segundo lugar, um certo volume de refrigerante é necessário para o aquecimento adequado. A unidade de aquecimento recebe cerca de 5–6 metros cúbicos da rede elétrica, enquanto o sistema requer 12–13.

É para a solução de todas as questões acima que o elevador de aquecimento é usado. A foto mostra uma amostra.

O princípio de operação da unidade de elevador

O elevador de mistura serve como um dispositivo para resfriar a água superaquecida recebida do sistema de aquecimento até uma temperatura padrão, antes de fornecê-la ao sistema de aquecimento interno. O princípio de seu rebaixamento consiste em misturar água de temperatura elevada da tubulação de abastecimento e resfriada da tubulação de retorno.

O elevador consiste em várias partes principais. Este é um coletor de sucção (entrada da fonte), um bocal (acelerador), uma câmara de mistura (a parte intermediária do elevador, onde dois fluxos são misturados e a pressão é equalizada), uma câmara de recepção (mistura do retorno) e um difusor (saída do elevador diretamente para a rede com uma pressão constante).

O bico é um dispositivo de constrição localizado no corpo de aço do dispositivo elevador. A partir dela, a água quente em alta velocidade e com pressão reduzida entra na câmara de mistura, onde é misturada a água da rede de aquecimento e da tubulação de retorno por sucção.Em outras palavras, a água quente da rede de aquecimento principal entra no elevador, no qual passa pelo bocal de conversão em alta velocidade e pressão já reduzida, se mistura com a água da tubulação de retorno e, em uma temperatura mais baixa, segue para o construção de pipeline. A aparência direta do bico de um elevador mecânico pode ser conferida na foto abaixo.

Nas modificações modernas do elevador, a tecnologia de controle da mudança na seção do bico ocorre automaticamente com o auxílio da eletrônica. Em tal sistema, a proporção de mistura de água quente e fria é variável, o que reduz o custo do sistema de aquecimento. Esses são os chamados elevadores ajustáveis ​​ou dependentes do clima, e escrevi sobre isso em.

Essa estrutura do elevador possui um atuador para garantir seu desempenho estável, constituído por um dispositivo de guia e uma agulha do acelerador, que é acionada por um rolo dentado. A ação da agulha do acelerador regula a vazão do refrigerante.

Como funciona um elevador?

Em termos simples, o elevador do sistema de aquecimento é uma bomba d'água que não requer fornecimento externo de energia. Graças a isso, e até mesmo ao design simples e de baixo custo, o elemento encontrou seu lugar em quase todos os pontos de aquecimento que foram construídos na época soviética. Mas para sua operação confiável, certas condições são necessárias, que serão discutidas a seguir.

Para entender a estrutura do elevador do sistema de aquecimento, você deve estudar o diagrama mostrado na figura acima. A unidade lembra um pouco um T comum e é instalada na tubulação de abastecimento, com sua saída lateral junta-se à linha de retorno. Somente através de um simples T a água da rede iria direto para o tubo de retorno e diretamente para o sistema de aquecimento sem reduzir a temperatura, o que é inaceitável.

Um elevador padrão consiste em um tubo de alimentação (pré-câmara) com um bico embutido com o diâmetro do projeto e uma câmara de mistura, onde o refrigerante resfriado é fornecido pelo retorno. Na saída da montagem, o tubo ramificado se expande para formar um difusor. A unidade opera da seguinte forma:

• o refrigerante da rede com alta temperatura é direcionado para o bocal;
• ao passar por um orifício de pequeno diâmetro, a vazão aumenta, devido ao qual surge uma zona de rarefação atrás do bico;
• a pressão insuficiente faz com que a água seja sugada da tubulação de retorno;
• os fluxos são misturados na câmara e saem para o sistema de aquecimento por meio de um difusor.

Como o processo descrito ocorre é claramente mostrado pelo diagrama da unidade de elevador, onde todos os fluxos são indicados em cores diferentes:

Uma condição indispensável para o funcionamento estável da unidade é que o valor da queda de pressão entre as linhas de alimentação e retorno da rede de alimentação de calor seja superior à resistência hidráulica do sistema de aquecimento.

Junto com as vantagens óbvias, esta unidade de mistura tem uma desvantagem significativa. O fato é que o princípio de funcionamento do elevador de aquecimento não permite regular a temperatura da mistura na saída. Afinal, o que é necessário para isso? Altere, se necessário, a quantidade de transportador de calor superaquecido da rede e sugada de água do retorno. Por exemplo, para baixar a temperatura, é necessário reduzir a vazão e aumentar a vazão do refrigerante pelo jumper. Isso só pode ser alcançado reduzindo o diâmetro do bico, o que é impossível.

Elevadores com acionamento elétrico ajudam a resolver o problema de regulação da qualidade. Neles, por meio de um acionamento mecânico girado por um motor elétrico, o diâmetro do bico aumenta ou diminui. Isso é realizado devido à agulha cônica do acelerador entrar no bocal a uma certa distância. Abaixo está um diagrama de um elevador de aquecimento com a capacidade de controlar a temperatura da mistura:

1 - bico; 2 - agulha do acelerador; 3 - corpo do atuador com guias; 4 - eixo acionado por engrenagem.

Observação.

O eixo de transmissão pode ser equipado com uma alça para controle manual e um motor elétrico que pode ser ligado remotamente.

Um elevador de aquecimento controlado apareceu recentemente permite a modernização de pontos de aquecimento sem substituição cardinal do equipamento. Considerando quantas unidades semelhantes operam no CIS, tais unidades estão se tornando cada vez mais relevantes.

O papel da montagem do elevador

O aquecimento de edifícios residenciais é realizado por meio de um sistema de aquecimento centralizado. Para tanto, pequenas termelétricas e caldeirarias estão sendo construídas em pequenas e grandes cidades. Cada uma dessas instalações gera calor para várias casas ou bairros. A desvantagem de tal sistema é a perda significativa de calor.

O princípio do nó

Os limites de um edifício são as paredes externas e a superfície superior do teto mais alto, o subsolo em edifícios subterrâneos ou o nível do solo em edifícios sem subsolo. No caso de edifícios compactos, o limite entre os objetos individuais é o plano de contato da parede superior e, se houver junção entre as duas paredes, o limite entre os edifícios passa pelo centro.

Limites de instalação do edifício, dependendo do tipo de instalação, por exemplo, encaixe, escotilhas de inspeção, válvulas de corte para água, gás, aquecimento, etc. O equipamento de construção inclui todas as instalações integradas em um edifício permanente, tais como instalações sanitárias, elétricas, alarme, computador, telecomunicações, combate a incêndio e equipamentos de construção convencionais, como móveis embutidos.

Se o caminho do refrigerante for muito longo, é impossível regular a temperatura do líquido transportado. Por esta razão, cada casa deve estar equipada com uma unidade de elevador. Isso resolverá muitos problemas: reduzirá significativamente o consumo de calor, evitará acidentes que podem surgir como resultado de queda de energia ou falha do equipamento.

Esta questão torna-se especialmente relevante no outono e na primavera. O meio de aquecimento é aquecido de acordo com os padrões estabelecidos, mas sua temperatura depende da temperatura do ar externo.

Assim, um refrigerante mais quente entra nas casas mais próximas, em comparação com as que estão mais longe. É por esta razão que a unidade de elevador do sistema de aquecimento central é tão necessária. Ele irá diluir o refrigerante superaquecido com água fria e, assim, compensar a perda de calor.

Válvula de três vias

Caso seja necessário dividir o fluxo do portador de calor entre dois consumidores, é utilizada uma válvula de três vias para aquecimento, que pode operar em dois modos:

• modo permanente;
• modo hidráulico variável.

A válvula de três vias é instalada nos locais do circuito de aquecimento onde pode ser necessário dividir ou interromper completamente o fluxo de água. O material da torneira é aço, ferro fundido ou latão. No interior da válvula existe um dispositivo de fecho que pode ser esférico, cilíndrico ou cónico. A torneira se assemelha a um T e, dependendo da conexão, a válvula de três vias do sistema de aquecimento pode funcionar como um misturador. A proporção de mistura pode ser variada em uma ampla faixa.
A válvula de esfera é usada principalmente para:

1. controle de temperatura de pisos quentes;
2. regulação da temperatura da bateria;
3. distribuição do refrigerante em duas direções.

Existem dois tipos de válvulas de três vias - válvulas de fechamento e de controle. Em princípio, são praticamente equivalentes, mas é mais difícil regular suavemente a temperatura com válvulas de bloqueio de três vias.

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Vantagens e desvantagens

A peça de ferro fundido reage mal à água quente, não é propensa à corrosão

A unidade de elevador como regulador do fluxo de calor no sistema de aquecimento tem sido usada por um longo tempo, durante o qual os pontos fortes do sistema e suas deficiências foram identificados.

As vantagens de tal controle de temperatura incluem:

• simplicidade de design e confiabilidade;
• opera silenciosamente;
• não requer fonte de alimentação para operar;
• resposta insuficiente ao ambiente agressivo de água superaquecida;
• a capacidade de manter características constantes do refrigerante na saída;
• combina as funções de uma bomba e um misturador.

As fraquezas são expressas em vários pontos:

• é necessária uma pressão diferencial de 2 bar entre as linhas diretas e de retorno;
• funciona apenas em um modo;
• em caso de violação do duto de calor, o sistema não funciona, o que pode levar ao congelamento;
• um nó separado é necessário para cada edifício.

As desvantagens da unidade de aquecimento por elevador são insignificantes e estão totalmente cobertas pelas vantagens, o que explica a sua utilização generalizada.