Устройство элеватора
Водоструйный элеватор подсасывает охлажденную воду из системы отопления для смешения с высокотемпературной водой из теплосети и передает часть давления, создаваемого сетевым насосом на тепловой станции, в систему отопления для обеспечения циркуляции воды.
1 – сопло; 2 –камера всасывания; 3 – смесительный конус; 4 – горловина; 5– диффузор
Рисунок – Принципиальная схема водоструйного элеватора
Водоструйный элеватор состоит из:
- конусообразного сопла 1, через которое со значительной скоростью протекает высокотемпературная вода при температуре t1 в количестве G1;
- камеры всасывания 2, куда поступает охлажденная вода при температуре t0 количестве G0;
- смесительного конуса 3 и горловины 4, где происходит смешение и выравнивание скорости движения воды;
- диффузора 5.
В смесительном конусе вокруг струи воды, вытекающей из сопла с высокой скоростью, создается разряжение, под влиянием которого охлажденная вода из обратной линии поступает в камеру всасывания, а затем в смесительный конус, где смешивается с горячей водой. В горловине струя смешанной воды движется с меньшей скоростью, чем в отверстии сопла, но еще со значительной скоростью. В диффузоре при постепенном увеличении площади поперечного сечения по его длине гидродинамическое (скоростное) давление падает, а гидростатическое нарастает. Разность гидростатического давления в конце диффузора и в камере всасывания обеспечивает циркуляцию воды в системе отопления.
Недостатки гидроэлеватора:
1. Низкий КПД, равный примерно 10%. Поэтому разность давлений в наружных тепловых сетях на вводе в здание должна не менее чем в 10 раз превышать циркуляционное давление, необходимое для циркуляции в системе отопления.
2. Прекращение циркуляции воды в системе отопления при аварии в наружной тепловой сети, что ускоряет охлаждение отапливаемых помещений и замерзание воды в системе.
3. Постоянство коэффициента смешения, исключающее местное качественное регулирование (изменение температуры tг ) системы отопления.
Для устранения последнего недостатка применяют автоматическое регулирование площади отверстия сопла элеватора. Схема водоструйного элеватора «с регулируемым соплом» представлена ниже.
1 – механизм для перемещения регулирующей иглы; 2 – шток регулирующей иглы; 3 – сопло; 4 – регулирующая игла; 5 – камера всасывания; 6 – горловина; 7 - диффузор
Рисунок – Схема водоструйного элеватора с регулируемым соплом
Водоструйные элеваторы различаются по диаметру горловины dг, например, элеватор №1 имеет dг=15 мм, №2 – 20 мм и т.д. Для использования одного и того же корпуса элеватора при различном давлении и расходе сопло делают сменным.
Подбор элеватора
Поток охлажденной воды, возвращающейся из системы отопления, делится на два: первый в количестве G0 направляется к точке смешения, второй в количестве G1 – в наружный обратный трубопровод.
Отношение двух масс смешивающихся потоков воды - охлажденной G0 высокотемпературной G1 называют коэффициентом смешения.
U= ; U= ,
где U – коэффициент смешения;
G0 – масса охлажденной воды, из системы отопления, направляющейся к
элеватору;
G1 – масса охлажденной воды, из системы отопления, направляющейся в
теплосеть;
t1 – температура воды в наружном подающем трубопроводе , 0С;
tг – температура воды, подаваемой в систему отопления , 0С;
t0 – температура охлажденной воды из системы отопления , 0С;
Элеватор подбирается по величине коэффициента смешения U и приведенному расходу Gпр., т/ч, по специальной номограмме.
Приведенный расход воды Gпр., т/ч, определяется по формуле
Gпр.= ,
где Gсм. – количество воды, циркулирующей в системе отопления
(смешанной), кг/ч;
∆Рсист. – гидравлическое сопротивление системы отопления, Па.
Количество воды, циркулирующей в системе отопления (смешанной) Gсм., кг/ч, определяется по формуле
Gсм.= ,
где Qзд. – теплопотери здания, Вт;
с – удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кг 0С).
Конструктивные параметры элеватора можно определить по следующим формулам.
Диаметр горловины dг, см,
dг=1.55 ,
где Gсм. – количество воды, циркулирующей в системе отопления
(смешанной), т/ч;
∆Рсист. – гидравлическое сопротивление системы отопления, кПа.
Диаметр сопла dс, см,
dс=
Если известен диаметр сопла, можно определить необходимую для действия элеватора разность давлений в наружных теплопроводах на вводе в здание ∆Рт, кПа, по формуле
∆Рт= ,
где G1 – масса высокотемпературной воды, т/ч, из теплосети;
dс – диаметр сопла, см.
Из формулы видно, что при изменении по какой-либо причине в наружных теплосетях ∆Рт изменяется и расход G1, а, следовательно, и расход воды в системе Gсм, связанный с расходом G1 через коэффициент смешения соотношением
Gсм=(1+U)G1
Эти изменения, возникшие при эксплуатации и не предусмотренные расчетом, вызывают разрегулировку системы отопления. Поэтому перед водоструйным элеватором устанавливают регулятор расхода.
Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 4158;