Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения

Элеваторные узлы применяются в тепловых пунктах многоквартирных домов с середины прошлого века, отдельные экземпляры продолжают успешно работать до сих пор. Жильцы не торопятся менять морально устаревшие элементы на новую арматуру, оборудованную современной автоматикой, причем это нежелание вполне обосновано. Для прояснения сути вопроса предлагаем разобраться, что такое элеватор, его устройство и основные функции в системе отопления.

• 1 Назначение и функции узла
• 2 Принцип работы элеватора
• 3 Технические характеристики стандартных изделий
• 4 Расчет и подбор элеватора по номеру
• 5 В заключение о недостатках элеваторных смесителей

Назначение и функции узла

Вода в сетях централизованного теплоснабжения достигает температуры 150 °С и движется по наружным магистралям под давлением 6—10 Бар. Зачем поддерживаются столь высокие параметры теплоносителя:

1. Чтобы высокотемпературные котлы либо другое теплосиловое оборудование функционировало с максимальным КПД.
2. Для доставки нагретой воды в районы, отдаленные от котельной или ТЭЦ, сетевые насосы должны создавать приличный напор. Тогда на тепловых вводах близлежащих зданий давление достигает 10 Бар (опрессовка – 12 Бар).
3. Транспортировка перегретого теплоносителя выгодна экономически. Тонна воды, доведенная до 150 градусов, содержит значительно больше тепловой энергии, нежели аналогичный объем при 90 °С.

Справка. Теплоноситель в трубах не обращается в пар, поскольку находится под давлением, удерживающим воду в жидком агрегатном состоянии.

Деталь незамысловатая — с виду обычный тройник с фланцами

Согласно действующим нормативным документам, температура теплоносителя, подаваемого в систему водяного отопления жилого либо административного здания, не должна превышать 95 °С. Да и напор 8—10 атмосфер слишком велик для внутридомовой теплосети. Значит, указанные параметры воды нужно подкорректировать в меньшую сторону.

Элеватор — это энергонезависимое устройство, понижающее давление и температуру входящего теплоносителя путем подмешивания охлажденной воды, поступающей из системы отопления. Показанный выше на фото элемент входит в состав схемы теплового узла, устанавливается между подающим и обратным трубопроводом.

Третья функция элеватора – обеспечить циркуляцию воды в домовом контуре (как правило, однотрубной системы). Вот почему данный элемент представляет интерес – при внешней простоте он совмещает 3 устройства – регулятор давления, смесительный узел и водоструйный циркуляционный насос.

Элеваторный элемент со сменным соплом

Принцип работы элеватора

Внешне конструкция напоминает большой тройник из металлических труб с присоединительными фланцами на концах. Как устроен элеватор внутри:

• левый патрубок (смотри чертеж) представляет собой сужающееся сопло расчетного диаметра;
• за соплом располагается смесительная камера цилиндрической формы;
• нижний патрубок служит для присоединения обратной магистрали к смешивающей камере;
• правый патрубок – это расширяющийся диффузор, направляющий теплоноситель в отопительную сеть многоэтажного дома.

На чертеже патрубок эжектируемого потока условно показан сверху, хотя обычно он располагается снизу

Примечание. В классическом исполнении элеватор не требует подключения к домовой электросети. Обновленный вариант изделия с регулируемым соплом и электроприводом присоединяется к внешнему источнику питания.

Стальной элеваторный узел подключается левым патрубком к подающей магистрали централизованной тепловой сети, нижним – к обратному трубопроводу. С обеих сторон элемента ставятся отсекающие задвижки, плюс сетчатый фильтр – отстойник (иначе – грязевик) на подаче. Традиционная схема теплового пункта с элеватором также включает манометры, термометры (на обеих линиях) и прибор учета потребленной энергии.

Теперь рассмотрим, как работает элеваторная перемычка:

1. Перегретая вода из сети теплоснабжения проходит через левый патрубок к соплу.
2. В момент прохождения сквозь узкое сечение сопла под высоким давлением течение потока ускоряется согласно закону Бернулли. Начинает действовать эффект водоструйного насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя в системе.
3. В зоне смесительной камеры напор воды снижается до нормы.
4. Струя, движущаяся с высокой скоростью в диффузор, создает разрежение в камере смешивания. Возникает эффект эжекции – поток жидкости с более высоким давлением увлекает через перемычку теплоноситель, возвращающийся из отопительной сети.
5. В камере элеватора отопления происходит перемешивание охлажденной воды с перегретой, на выходе из диффузора получаем теплоноситель нужной температуры (до 95 °С).

Уточнение. Стоит отметить, что элеваторный узел также использует в работе принцип инжекции – смешивание двух струй с одновременной передачей энергии. Напор результирующего потока становится меньше, чем первоначального, но больше подсасываемого из обратки. Более понятно процесс показан на видео:

Главное условие нормальной работы элеватора – достаточный перепад давлений между магистральной подачей и обратной линией. Указанной разницы должно хватить на преодоление гидравлического сопротивления домового отопления и самого инжектора. Обратите внимание: вертикальная перемычка врезается в обратку под углом 45° для лучшего разделения потоков.

На подаче из теплосети давление самое высокое, при выходе из диффузора – среднее, в обратной магистрали — наиболее низкое. То же самое в элеваторе происходит с температурой воды

Технические характеристики стандартных изделий

Линейка элеваторов заводского изготовления состоит из 7 типоразмеров, каждому присвоен номер. При подборе учитывается 2 основных параметра – диаметр горловины (камеры смешения) и рабочего сопла. Последнее представляет собой съемный конус, который при необходимости меняется.

Размеры составных элементов изделия смотрите ниже в таблице

Замена сопла производится в двух случаях:

1. Когда проходное сечение детали увеличивается в результате естественного износа. Причина выработки – трение абразивных частиц, содержащихся в теплоносителе.
2. Если необходимо изменить коэффициент смешивания – повысить либо снизить температуру воды, подающейся в домовую систему теплоснабжения.

Номера стандартных элеваторов и основные размеры приведены в таблице (сопоставляйте с обозначениями на чертеже).

Обратите внимание: в технических характеристиках не указывается проходное сечение сопла, поскольку этот диаметр рассчитывается отдельно. Чтобы подобрать номер готового элеваторного тройника под конкретную отопительную систему, необходимо также вычислить потребный размер смесительно-инжекционной камеры.

Расчет и подбор элеватора по номеру

Сразу уточним порядок действий: первым делом рассчитывается диаметр смешивающей камеры и выбирается подходящий номер элеватора, затем определяется размер рабочего сопла. Диаметр инжекционной камеры (в сантиметрах) вычисляется по формуле:

Участвующий в формуле показатель Gпр – это реальный расход теплоносителя в системе многоквартирного дома с учетом ее гидравлического сопротивления. Величина рассчитывается так:

• Q – количество теплоты, расходуемое на обогрев здания, ккал/ч;
• Тсм – температура смеси на выходе из элеваторного тройника;
• Т2о – температура воды в обратной линии;
• h – сопротивление всей разводки отопления вместе с радиаторами, выраженное в метрах водного столба.

Справка. Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0.86. Метры водного столба преобразуются в более распространенные единицы: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.

Пример подбора номера элеватора. Мы выяснили, что реальный расход Gпр составит 10 тонн смешанной воды за 1 час. Тогда диаметр смесительной камеры равен 0.874 √10 = 2.76 см. Логично взять смеситель №4 с камерой 30 мм.

Теперь выясняем диаметр узкой части сопла (в миллиметрах) по следующей формуле:

• Dr – определенный ранее размер инжекторной камеры, см;
• u – коэффициент смешивания;
• Gпр – наш расход готового теплоносителя на подаче в систему.

Хотя внешне формула кажется громоздкой, но в действительности расчеты не слишком сложные. Остается неизвестным один параметр – коэффициент инжекции, вычисляемый так:

Все обозначения из данной формулы мы расшифровали, кроме параметра Т1 – температуры горячей воды на входе в элеватор. Если предположить, что ее величина составляет 150 градусов, а температура подачи и обратки 90 и 70 °С соответственно, искомый размер Dc выйдет 8.5 мм (при расходе 10 т/ч воды).

Когда известна величина напора Нр на входе в элеватор со стороны централи, можно воспользоваться альтернативной формулой определения диаметра:

Замечание. Результат вычисления по последней формуле выражается в сантиметрах.

В заключение о недостатках элеваторных смесителей

Положительные моменты использования элеваторов в домовых теплопунктах мы выяснили ранее – энергонезависимость, простота, надежность в работе и долговечность. Теперь о недостатках:

1. Для нормального функционирования системы нужно обеспечить значительный перепад напора воды между обраткой и подачей.
2. Требуется индивидуальный подбор узла к конкретной отопительной сети, основанный на расчете.
3. Чтобы изменить параметры выходящего теплоносителя, нужно пересчитать диаметр отверстия форсунки под новые условия и заменить сопло.
4. Плавная регулировка температуры на элеваторе не предусмотрена.
5. Узел не может применяться в качестве циркуляционного насоса локальной схемы (например, в частном доме).

Уточнение. Существуют усовершенствованные модели элеваторов с регулируемым проходным сечением. Внутри предкамеры установлен конус, перемещаемый шестеренчатой передачей, привод – ручной либо электрический. Правда, теряется главное преимущество узла – независимость от электроэнергии.

Домовые однотрубные системы, действующие совместно с элеваторами, довольно сложно запускать в работу. Нужно сначала выдавить воздух из обратного стояка, затем из подающего, постепенно открывая магистральную задвижку. Подробнее об инжекционных узлах и способе запуска расскажет мастер – сантехник в видеосюжете:

6 Replies to “Как работает элеваторный узел в схеме централизованного теплоснабжения”

Всё очень понятно изложено. Парочка вопросов только:
1. Каким образом в системе водоснабжения многоквартирного дома происходит разделение на отопительную систему и систему горячего водоснабжения ту, что из крана течет?
2. Существуют ли нормы и правила подачи горячей воды в полотенцесушители (ПС) — от чего зависит их температура? От отопления или разборной горячей воды?

Отвечаю по пунктам:
1. Горячее водоснабжение в многоквартирных домах может обеспечиваться двумя способами. Первый — прямой отбор теплоносителя на нужды ГВС, так называемая открытая система теплоснабжения, она и раньше применялась нечасто. Второй — нагрев холодной воды через теплообменник, установленный в теплопункте, котельной или прямо в доме (закрытая система).
2. Насчет норм точно не скажу, но полотенцесушитель должен греть круглогодично. Для этого полотенцесушители подключались к общей линии рециркуляции ГВС. Сейчас реализуются разные схемы — от ГВС либо отопления, в одних домах обогреватели летом холодные, в других функционируют круглый год, в третьих вообще никогда . Соответственно, максимальная температура зависит от схемы подключения — 55…60 градусов на ГВС или 90°С от отопления.

Все перемешали, ГВС и отопление. Проснитесь, Господа, в каком веке живете, а МКД построен в 1975 г. Входит в нее 4 трубопровода: ХВС, ГВС, прямая и обратка отоп. воды. Где тут подогрев. Какой- то детский лепет. На вид не скажешь,что дилетанты. Сравните составы ГВС и отоп воды. Если все вас устраивает, можете попробовать на вкус.. Успехов.

Уважаемый Марат, окститесь. В статье рассказывается о принципе работы элеваторного узла отопления, ни слова о горячем водоснабжении. Попробуйте перечитать более внимательно

Если же Вы писали свой глубокомысленный ответ для предыдущего комментария, то советую почитать матчасть. Вы видите только 4 входящих трубы и не очень понимаете, откуда берется вода для горячего водоснабжения.

Отличная статья. Грамотные ответы на вопросы. Господину Марату — в школу, желательно с самого начала.

Совершенно не понятна фраза в справке «Чтобы вставить в формулу непонятные килокалории, нужно знакомые ватты умножить на коэффициент 0,86». Как раз-таки килокалории всем понятны кроме автора этой статьи, т.к.. величину тепловой энергии , потреблённую. МКД за месяц , указывает управляющая компания в своих ежемесячных счетах, которые она представляет жителям дома. А вот о каких «знакомых» ваттах идёт речь вообще не понятно никому кроме автора. Непонятно откуда брать размер величины h — сопротивление всей разводки вместе с батареями отопительной системы .дома. И самое главное нет примера расчёта всех параметров и выбора элеватора по его номеру. Тогда было бы понятно откуда брать ту или иную величину. В общем эта статья написана дилетантом.

Начинающему сантехнику — базовые правила и несколько советов

Вступление

Начиная сантехнические работы в квартире своими руками, нужно запомнить основные или базовые правила начинающему сантехнику. В компактном виде в этой статье, они помогут не юзать Интернет в поисках.

Соединения труб

Надёжные соединения основа качественной работы сантехника. Можно «простить» некрасивое крепление трубы, а некачественное соединение труб или подключение приборов простить нельзя, просто не получится. Рано или поздно они потекут. Читать: Трубы водопровода и водопроводных сетей

Трубы металлические

Металлические трубы соединяются сваркой или резьбовыми соединениями. Все резьбовые соединения и подсоединения сталь–сталь, сталь–чугун обязательно подматываются льном или фум лентой для уплотнения резьбы.

ФУМ лента

При использовании для подмотки льна эффективно использование герметизирующих паст, которые наносятся на лён после его намотки на резьбу. Например, пасты Unipak.

лён и паста Unipak

Важно! Наматывается подмотка строго по часовой стрелке.

Резьбовой сгон обязательно фиксируется контргайкой с подмоткой льна или фум–ленты на место поджима контргайки (под контргайку).

ФУМ расшифровывается, как фторопластовый уплотнительный материал.

Трубы МПТ

Металлопластиковые трубы соединяются обжимными фитингами или пресс-фитингами. Для соединения обжимным фитингом (рис. 1) требуется разводной ключ. Для соединения пресс-фитином (рис. 2) требуется специальное оборудование.

рис. 1 рис. 2

При использовании обжимного фитинга:

Труба должна быть освобождена от внутренних заусенцев (калибрована) и плотно вставлена в штуцер фитинга;

При закручивании накидной гайки компрессионного (цангового) обжимного фитинга использовать подмотку для резьбы НЕ нужно;

Для соединения типа «Евроконус» используются специальные цанговые фитинги «Евроконус». При отсутствии фитинга евроконус, применяются адаптеры евроконус–плоскость (рис. 3). Читать: что такое евроконус.

Рис. 3

При использовании пресс-фитинга нужен специальный пресс для обжимки фитинга. Соединение пресс-фитингом является не обслуживаемым, то есть в отличие от прижимного фитинга его не нужно, редко, но подтягивать.

Важно! Цанговое (обжимное) соединение является обслуживаемым. То есть, раз год нужно подтягивать обжимную гайку разводным ключом. Из-за этого и некоторых других причин, замуровывать цанговое (обжимное) соединение (подсоединение) МРТ (металлопластиковой трубы) НЕЛЬЗЯ.

Соединение МПТ (металлопластик) пресс фитингом не нужно обслуживать — сделал и забыл на 5-7 лет до замены трубы. Поэтому пресс соединения можно замуровывать в стены или делать скрыто в полостях стен.

Полипропиленовые трубы

Качественным соединением полипропиленовых труб является раструбная сварка на специальном аппарате. Соединение полипропиленовых труб с металлическими трубами осуществляется через переходные фитинги пластик–металл. Место соединения подматывается льном или фум лентой.

Полиэтиленовые трубы низкого давления (ПНД)

Трубы ПНД напорные. Низкое давление в названии относится к технологии их производства, а не применения. Трубы большого диаметра соединяются сваркой (встык или раструбом). Трубы малого (16, 20 мм) и среднего диаметров (32 мм) соединяются специальными соединительными фитингами из полиэтилена.

Трубы сшитый полиэтилен типа Rehau

Отмечу, что Rehau не единственный производитель труб сшитого полиэтилена.

Важно! Трубы и фитинги сшитого полиэтилена, а также специальный инструмент для соединения и монтажа должны быть одной фирмы.

Термин «сшитый полиэтилен» не относится к их конструкции, на трубах нет никакого шва. Это специальная терминология технологии их производства. Условно, сшиваются молекулы материала.

Метод соединения труб из сшитого полиэтилена безрезьбовой, неразъёмный, фитингами и надвижными гильзами. Данный способ соединения можно замуровывать в стену.

Важно! Трубы, фитинги, надвижные гильзы и инструмент для надвижки гильз должны быть одного производителя.

На фото вы видите набор производителя труб из сшитого полиэтилена Rehau. В минимальный набор должны входить: Экспандер (расширитель) для труб с насадками и пресс с комплектом тисков.

Важно! Насадки инструмента для надвижки гильз на фитинги имеют разное назначение и подбираются по типу труб и типу экспандера.

Например, насадки с синими полосами нужны для труб RAUTITAN Flex и RAUTITAN Pink. Насадки для расширителя Rehau с зелёными полосами нужны для труб Stabil. Количество и цвет полос (есть насадки с красными полосами, фото ниже) зависит от типа экспандера.

Расширительные насадки и комплект запрессовочных тисков подбираются по диаметру соединяемых труб.

Заключение

Надеюсь, эти простые правила помогут Начинающему сантехнику не делать ошибок при выполнении сантехнических работ по водопроводу.

Разводка труб сантехники в ванной: рекомендации экспертов

Как только на рынке появились современные материалы и технологии, домашние мастера, даже начинающие, смело стали браться за самостоятельную внутреннюю разводку коммуникаций. Эта статья рассказывает, как выполнить своими руками разводку канализации в санузлах частного дома, какие существуют требования, возможности и ограничения при подключении сантехнических приборов.

Содержание

• Разводка сантехники в ванной своими руками: что нужно знать.
• Как сделать разводку сантехники в ванной.
• Схема разводки сантехники в ванной.
• Примеры подключения сантехнических приборов.

Разводка сантехники в ванной своими руками: особенности

До прокладки коммуникаций в санузлах частного дома необходимо точно И окончательно определиться с выбором моделей всех сантехнических приборов: ванны, душевой кабины, унитаза, умывальника, полотенцесушителя и т.п.

Найти заводскую техническую карту с установочными размерами в интернете, либо взять у продавца, а только затем приступать к прокладке трасс и водоснабжения, и канализации.

Вот яркий пример: на этой картинке показано, что у одной и той же модели унитаза может быть четыре вида подключения воды (снизу, слева, справа или посередине) – все зависит от того, каким сливным механизмом будет укомплектован бачок.

Вот несколько стандартных схем подключений для установки унитазов:

И фотографии их реализации от Technik-san:

Для успешной установки угловых ванн с несущим каркасом нужно взять у продавца схему каркаса – не всегда получается «развязать» слив ванной по привычной схеме.

И только если вы на 100% уверены, что точно купите совершенно обычную, заурядную сантехнику, можно следовать стандартным размерам из нашей таблицы.

Последовательность размещения сантехнических приборов

Унитаз устанавливается первым от стояка. Большое расстояние унитаза от стояка (тем более, когда в трубопроводе есть повороты) провоцирует засоры. Душ, умывальник и т.п. желательно планировать так, чтобы вода из них сливалась через унитаз.

Ванну и душевую кабину с низким сливом тоже лучше делать поближе к канализации; это поможет избежать многих проблем с уклоном.

И, как уже говорилось, техническую документацию на сантехнические приборы нужно изучать до начала монтажа коммуникаций. Хорошо, если предусмотрено одноуровневое расположение трубопровода и оси канализационного выпуска; но можно столкнуться и с нетиповым подключением, и это нужно предусмотреть.

Выбрав модели и точно определив, где они будут стоять, можно приступать к монтажу трубопроводов.

Как сделать разводку сантехники в ванной

Инженерные системы в санузле монтируются в таком порядке:

• канализация;
• вентиляция;
• подключение воды.

Затем можно приступать к гидроизоляции – как ее сделать, подробно рассказано в статье по ссылке, установить сантехнику и выполнить окончательную отделку пола, потока и стен.

Схема разводки сантехники в ванной

Главная особенность прокладки инженерных коммуникаций в санузлах – повышенное внимание к вентиляции, которая должна регулировать уровень влажности в этом помещении.

Современные материалы позволяют подключить сантехнику к канализации из PVC труб без специальных дорогих инструментов. Схема подключения сантехнических приборов всегда последовательная: от дальнего сантехнического прибора к сливу унитаза идет главная горизонтальная магистраль с соответствующим углом наклона (так, для трубы диаметром 50 мм рекомендуется угол наклона 3 см на метр), к которой подключаются остальные приборы (сифон в тройник).

При расчете угла наклона труб необходимо знать точные данные о наполненности труб и скорость движения потока жидкости по ним. Для частных домов сделать это практически невозможно, поэтому применяется безрасчетный способ.

Уклон для внутренней канализации на 1 метр по СНИП

Правила монтажа запрещают углы около 90 градусов на горизонтальных участках; их следует собирать из двух отводов по 45 градусов. Это и уменьшит шум воды при стоках, и снизит гидравлическое сопротивление на поворотах.

Какие трубы выбрать для канализации

Горизонтальные линии монтируют из труб 50 мм, стояки – из 100 мм.

Для стабильной работы системы после каждой ванны, раковины, стиралки и т.п. (кроме унитаза и душевой кабины) нужно установить сифон гирозатвора. В унитазах и душевых кабинах сифоны установлены по умолчанию.

На криволинейных участках используются стандартные фитинги без резьбы. Рекомендуется монтировать узлы из труб фитингов, а не использовать готовые.

Рекомендованные диаметры труб для слива канализации

В верхней точке вертикального стояка монтируют воздушный клапан, или устанавливают фановую трубу – после этого разводка канализации в санузле считается завершенной.

Подведение итогов

Разводка инженерных коммуникаций в частном доме требует серьезного профессионального подхода. Консультант FORUMHOUSE с ником Тechnik-san для настоятельно рекомендует сделать профессиональный инженерный проект, причем не у дизайнера, а у грамотного инженера-проектировщика, который еще на стадии проекта учтёт все технические нюансы и отразит их на проекте с размерами, высотами расстояниями от стен, пола, межкомнатных перегородок и т.п.

Если проектирование трубопроводов выполняется самостоятельно, то:

• их следует прокладывать по кротчайшему пути;
• необходимо учитывать естественную усадку (оставлять место, чтобы отрегулировать трубу, которая может с течением времени повиснуть или прогунться).
• нельзя соединять трубы под углом меньше 120 градусов, если это невозможно, необходимы дополнительные лючки ревизии.
• все трубы должны соединяться герметично;
• чем меньше стыков и поворотов, тем надежнее система.

Большую помощь в этой работе окажет информация, собранная на FORUMHOUSE. Наша статья расскажет о том, как правильно спланировать санузел. Узнайте, как правильно установить сантехническое оборудование. У нас можно найти общие вопросы и ответы по сантехнике, посмотреть видео, в котором показана реализация необычной идеи разводки систем отопления, горячей воды и тёплых полов.

Источник Источник Источник Источник https://otivent.com/chto-takoe-jelevator-otoplenija
Источник Источник https://elektriksan.ru/santehnika/nachinajushhemu-santehniku-bazovye-pravila-i-neskolko-sovetov/
Источник https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8587-razvodka-trub-santehniki-v-vannoi-rekomendacii-ekspertov