Устройство позволяющее избавить систему отопления сразу от двух напастей: воздуха и шлама. сепаратор воздуха и шлама: очистка и защита системы отопления

Введение

Известно, что при запуске систем отопления большие проблемы вызывают остающиеся внутри воздушные полости и циркулирующие в потоке твердые частицы или шлам. Наличие воздушных полостей и пробок автоматически означает высокую концентрацию растворенных газов в воде, что может вызвать усиление процессов коррозии и эрозии, проблемы с кавитацией, снижение эффективности работы насосов, арматуры и теплообменников. Наличие газов в свою очередь стимулирует появление твердых частиц в теплоносителе. Оседая в местах с наименьшей скоростью, слои частиц резко снижают эффективность теплопередачи. Попадая в насосы и регулирующую арматуру, они быстро выводят оборудование из строя. Процессы коррозии под слоем отложившегося шлама трудно затормозить. Если учесть, что при периодической остановке систем на профилактику на дне трубопроводов оседают тонны частиц, этот процесс каждый раз создает новые источники язвенной коррозии.

Существующие в настоящее время методы и оборудование направлены в большей степени на обработку воды, поступающей в систему /1/

При этом иногда не принимается во внимание, что системы не могут быть идеально герметичными, газовые потоки внутрь систем могут быть достаточно большими даже в закрытых системах, а дегазация крупных и сложных систем может занимать продолжительное время. В этом случае, как и в случае запуска, проблемы могут возникать и при нормальном качестве воды подпитки

Можно отметить также, что в случае ошибок при проектировании или настройке, в некоторых областях систем могут появляться участки отрицательных давлений. В этом случае создаются условия для возникновения устойчивых потоков газа в систему.

Принято считать, что в большинстве случаев установка достаточного количества воздухоотводчиков обеспечит дегазацию систем в процессе работы. Чтобы оценить эффективность их применения напомним, что газы в системе находятся в трех состояниях: в виде полостей, пузырьков и микропузырьков и в растворенном состоянии /2/. Работа воздухоотводчиков связана в основном с первой формой, т.к. только появление в верхней части воздухоотводчика значительного объема газа приводит в действие механизм его удаления. Основная масса пузырьков и микропузырьков идущая в потоке просто не успевает подниматься в камеру воздухоотводчика. Поэтому воздухоотводчики должны размещаться в верхних точках системы, в местах локальных возвышений и на радиаторах. В сложных системах необходимо устанавливать большое количество этих приборов. При этом воздухоотводчик наряду с расширительным баком является одним из самых уязвимых элементов. Практически все различия в конструкциях и ценах связаны с разной степенью надежности и защищенности воздухоотводчиков от блокирования их пузырьками или разгерметизации при попадании внутрь спускового механизма частиц грязи.

В сложных системах с большим количеством воздухоотводчиков, установленных в труднодоступных местах трудно проверить качество их работы. Низкая цена (и иногда качество) воздухоотводчиков зачастую не компенсирует трудоемкость обслуживания и потери от возникающих проблем. Не удаленные вовремя воздушные полости могут снова поглотиться водой при изменении режима работы системы, дополнительно стимулируя коррозию. Вытекание воды или попадание воздуха внутрь при разгерметизации воздухоотводчика может быстро вывести из строя любую систему. Автоматические поплавковые воздухоотводчики удаляют воздушные пробки и пузыри по мере их появления в автоматическом режиме /3/. Воздухоотводчики этого типа обеспечивают лучшую герметичность и лучше защищены от блокировки и разгерметизации при попадании в них грязи.

Устанавливаемые внутри контура системы грязевики, как правило, оснащены сетками с крупными ячейками. В противном случае они быстро забиваются, и циркуляционный поток может быть полностью блокирован. Таким образом, можно считать, что внутри системы, как правило, отсутствуют устройства, которые выполняют процессы тонкой очистки теплоносителя от шлама и его количество может расти в результате химических реакций или отслоения отложений.

Гидрострелка для отопления своими руками

Поскольку строение устройства простейшее, у многих возникает желание сделать его самостоятельно. Расчёты размеров гидрострелки для отопления начинаются с диаметра трубы, которая подойдёт для конкретной системы.

Для расчётов понадобятся данные:

Мощность котла (кВт) — W.
Разница между температурой подачи и обратки – ΔT.

Подставив данные, по формуле можно высчитать минимальный внутренний диаметр (D) в мм.

Между патрубками должно «помещаться» 2-3 внутренних диаметра прибора.

Но не всё так просто, как кажется. Чтобы сделать стрелку самостоятельно, нужны навыки сварщика. Услуги наёмного специалиста будут стоить не мало. Не всегда легко найти качественные патрубки с ровной резьбой, тогда придётся прибегнуть к услугам токаря. В результате, суммарная стоимость материалов, работы и времени может даже превосходить затраты на покупку готового заводского устройства.

Есть и ещё один момент, в котором самоделки уступают фабричным аналогам. Поскольку они не имеют термозащитного кожуха, разделитель излучает тепло там, где не запланировано хозяином.

Сепараторы с магнитными ловушками

Сепараторы Пневматекс с магнитными ловушками (DN 20 – DN 400 мм) улавливают нерастворимые примеси железа в воде намного эффективней, чем обычные сепараторы. Стержень (стержни) с мощным магнитом вставляется снизу снаружи в гильзу сепаратора и вынимается перед операцией вымывания шлама без нарушения герметичности системы. Магнитный стержень отделен стенками гильзы от воды и не требует очистки или защиты от коррозии. Гильза сделана из немагнитного материала, поэтому магнитные частицы быстро оседают вниз и затем шлам смывается через вентиль. Для эффективного вымывания вентиль смещен от центра (создание вихревого эффекта). Сепараторы с магнитными ловушками содержат также обычные сепарирующие элементы и обладают всеми свойствами дегазации и удаления немагнитных частиц, как и у обычных моделей сепараторов.

Невозможность согласовать модуль управления с приводом клапана.

Модуль управления клапаном, как и положено, контролирует целостность цепей управления клапаном. В большинстве случаев это силовые цепи. С клапанами Belimo нет проблем. А вот с их более дешевыми аналогами наступают сложности.

Модуль управления клапаном, в момент движения, начинает считать, что произошел обрыв линии управления клапаном.

И это самый легкий случай.

Бывает, что реверсивные привода клапанов (дымоудаления или подпора воздуха) начинают двигаться хаотично в случайном направлении. Дойдя до крайнего состояния происходит движение в обратном направлении до окончания запрограммированного времени управления. И заслонка клапана находится в случайном положении.

Производители клапанов пытаются учесть все это.

Болид для С2000-СП4 предлагает применять нормальные привода или же такие решения:

Каких схем подключения только не приходится придумывать!:

В итоге на объектах можно увидеть такую картину:

Резистор нагревается до температуры плавления пластика.

Иногда приходится применять конденсатор.

Хуже всего, когда долгие пляски вообще не приводят к результату, например с приводами Siemens.

Единственный вариант — применение промежуточного реле между модулем управления клапаном и клапаном:

Но это жестокий вариант.

Сепараторы для дегазации и удаления шлама

Рис.1 Сепаратор

Появившиеся в последние годы в РФ сепараторы начали производиться в Европе более 30 лет назад и стали стандартным элементом для дегазации и удаления шлама из систем отопления и водоснабжения. Кроме удаления пробок, сепараторы извлекают микропузырьки и частицы шлама из потока воды и объединяют в себе функции воздухоотводчиков, фильтров и деаэраторов. Сепараторы не требуют расходных материалов, энергии и сервисного обслуживания, работают несколько десятков лет, имеют простую и надежную конструкцию без движущихся частей.

Универсальный сепаратор представляет собой металлический цилиндр с воздухоотводчиком наверху, вентилем для сброса шлама внизу и неподвижным механическим сепарирующим элементом внутри (Рис.1). Элемент внутри сепаратора обеспечивает быструю транспортировку микропузырьков наверх и осаждение нерастворимых частиц внизу при прохождении потока воды через сепаратор. Автоматический поплавковый воздухоотводчик сепаратора выводит накапливающийся наверху воздух, а периодическое удаление шлама осуществляется вручную с помощью шарового вентиля внизу сепаратора. В обоих случаях система не разгерметизируется. При начальном заполнении системы водой большие воздушные пузыри быстро удаляются с помощью специального вентиля в корпусе воздухоотводчика. Сепараторы устанавливаются вертикально.

Сепараторы разных фирм, как правило, отличаются разным типом сепарирующих элементов. В сепараторах Пневматекс (Швейцария) в качестве такого элемента используются лепестковая спираль (спирали) с профилированной поверхностью из нержавеющей стали, установленная вертикально вдоль оси сепаратора ( Рис.1). Разными могут быть и механизмы извлечения газов и твердых частиц. Как правило, при этом используется гравитационный механизм осаждения частиц и возгонки пузырьков. Для усиления эффекта снижается скорость потока внутри сепаратора (увеличение поперечного сечения), производится ламинаризация потока. В некоторых моделях используется центробежный эффект при раскручивании потока внутри сепаратора. При использовании рабочих элементов с большой площадью включается механизм сорбции микропузырьков на поверхности с дальнейшим их слиянием в более крупные пузырьки и всплытием.

Диапазон применения сепараторов достаточно широк.

Например, промышленные сепараторы Пневматекс (типоразмеры DN 50 – 600 mm) способны обрабатывать потоки в диапазоне 5 – 2000 м 3 /ч. Корпуса промышленных сепараторов изготовляются из стали.

Латунные сепараторы для небольших объектов (типоразмеры DU 20 – 40 mm) обрабатывают потоки до 5 м 3 /ч. Все сепараторы из латуни собираются из базовых элементов и легко трансформируются.

К чему приводит в системе отопления наличие воздуха

Воздушные пробки в радиаторах приводят к неравномерному разогреву поверхностей батарей. Верхняя холодная часть радиаторов при теплой нижней зоне, указывают на то, что они полностью не заполнены теплоносителем. Поэтому радиаторы отопления не отдают достаточного количества тепла во внутренний объем помещения.

При движении теплоносителя в системе отопления, образовавшиеся завоздушины, способствуют вибрации труб и возникновению специфических неприятных звуковых эффектов в радиаторах в виде шума, треска или клокотания.

Воздух в своем составе имеет кислород и углекислый газ, способствующие распаду растворенных в воде гидрокарбонатов магния и кальция, а также образованию углекислоты. В результате действия повышенных температур, гидрокарбонатные соединения превращаются в известковый каменный налет, а углекислота приводит по истечении некоторого времени к коррозии металла.

Наличие воздуха в отопительной системе вызывает нарушение и в работе основного циркуляционного насоса. При нормальном функционировании системы, подшипники скольжения на валу насоса постоянно находятся в водной среде. При образовании воздушных пробок, они подвергаются эффекту «сухого трения», а выделяющееся при их работе тепло, может повредить скользящие кольца или вывести из рабочего состояния вал.

Поэтому, после летнего сезона при запуске насоса обязательно необходимо произвести удаление воздуха из системы отопления.

Гидрострелка для отопления своими руками

Для расчётов понадобятся данные:

Мощность котла (кВт) — W.
Разница между температурой подачи и обратки – ΔT.

Подставив данные, по формуле можно высчитать минимальный внутренний диаметр (D) в мм.

Между патрубками должно «помещаться» 2-3 внутренних диаметра прибора.

Важное значение Pall колец

Если вы задумались о приобретении сепаратора воздуха, вам наверняка станет любопытно, за счёт чего разделители flamcovent так быстро и качественно «выуживают» из потока даже крошечные пузырьки воздуха. В корпусе этих устройств находятся специальные приспособления – pall кольца. Вода соприкасается с поверхностью этих колец, а они притягивают к себе маленькие и более крупные воздушные пузырьки, находящиеся в ней. Чтобы уровень воды в разделителе был постоянным, а ликвидации воздуха ничто не мешало, в верхней части устройства установлен поплавковый воздушный клапан.

Изготавливаются воздушные разделители flamcovent в двух вариантах:

Устройство с латунным корпусом и резьбовым креплением.
Сепаратор воздуха со стальным корпусом, покрытым эмалью. Тип крепления – сварной или фланцевый.

Что такое воздушный клапан?

Воздушный клапан для отопления – это герметичный конусообразный или цилиндрический корпус из латуни. Внутри него находится пустотелый поплавок из тефлона или полипропилена. Этот поплавок соединяется рычагом со спускным клапаном, который оснащается запирающей заглушкой. Эта заглушка предотвращает утечку теплоносителя при поломке устройства.

Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Воздухоотводчики для систем отопления бывают трех типов:

Прямые приборы традиционного типа. Они монтируются только вертикально.
Устройства углового типа, которые устанавливаются под прямым углом. Они монтируются на радиаторы вместо кранов Маевского или в том случае, если нельзя установить прямую разновидность воздухоотводчика.
Специальные модели для установки на радиаторы.

По принципу работы сбросник воздуха бывает ручной (кран Маевского) и автоматический. Последняя разновидность – это устройства поплавкого типа, описанное выше.

Принцип работы ручного клапана

Разберемся, как работает ручной спускник воздуха системы отопления. Чтобы понять устройство этой разновидности, нужно взглянуть на чертеж крана Маевского. На торце корпуса из латуни с внешней резьбой есть отверстие диаметром 2 мм. Его перекрывает винт с конусным наконечником. Сбоку в этом же корпусе есть отверстие меньшего диаметра, которое используется для спуска воздуха.

Принцип работы ручного воздухоотводчика следующий:

В рабочем режиме отопительного контура запорный винт плотно закручен. Выпускное отверстие герметично закрыто конусом.
Для выпуска воздушной пробки винт откручивают на пару оборотов. В результате давления теплоносителя воздух начинает выходить через маленькое отверстие, потом попадает в выпускной канал и выводится наружу.
Причем сначала из отверстия выходит только воздух, потом появляется примесь воды. Кран нужно закрыть, когда из отверстия потечет только струя воды.

Поскольку в ручном воздухоотводчике нет подвижных деталей, которые могут засориться, поржаветь или износиться, он является надежным и безотказным устройством. Такой вентиль устанавливается только на радиаторы.

Клапаны ручного типа по способу откручивания подразделяются на следующие разновидности:

для открывания используется металлическая или пластиковая рукоятка;
чаще можно встретить шлиц под отвертку с плоской рабочей лопастью;
для откручивания специальным ключом стоит винт с четырехгранным наконечником.

Принцип работы автоматического клапана

Автоматический воздухосборник для системы отопления работает без вмешательства человека. По сути, это вертикальный латунный цилиндр с резьбой и пластмассовым поплавком внутри. Поплавок связан посредством рычага с прижатым пружиной клапаном сброса воздуха. Этот клапан вмонтирован в крышку.

Принцип работы автоматического воздухоотводчика в системе отопления следующий:

При работе системы отопления внутренняя камера прибора заполнена водой, которая поджимает поплавок вверх. В итоге воздушный клапан поджат пружиной и плотно закрыт.
Когда в верхней части камеры накапливается воздух, уровень теплового носителя снижается, что вызывает опускание поплавка.
При падении уровня жидкости до критического значения под тяжестью поплавка пружина сжимается и открывает клапан. В итоге воздух начинает стравливаться.
За счет повышенного давления теплоносителя в системе вытесняется весь воздух из камеры прибора. Жидкость занимает место вытесненного воздуха и вызывает подъем поплавка, который поджимает клапан вверх и плотно закрывает отверстие.

Во время заполнения сети теплоносителем стравливание воздушных пробок происходит постоянно, поскольку поплавок лежит на дне емкости. Когда вода заполняет камеру, пружинный механизм поднимает клапан. В итоге процесс стравливания прекращается. Однако некоторая часть кислорода остается в корпусе под крышкой, но это никоим образом не сказывается на работе отопительного контура.

Автоматические устройства бывают с угловым и прямым присоединением. Последняя разновидность производит сброс вертикально, а первая – в сторону. Угловой вариант ценится за надежность работы, но хуже собирает воздушные пузырьки.

Как устанавливается сепаратор в систему отопления

Предпочтительнее устанавливать сепаратор в месте наиболее эффективного ламинарного потока. Постоянная скорость потока воды обеспечивается насосом нагнетающим теплоноситель в теплообменник котла. На выходе из котла перед гидрострелкой установка прибора будет малоэффективной. Он, конечно, будет работать, но учитывая то что гидрострелка, стоящая дальше будет регулировать скорость потока в сепараторе будет ощущаться изменение потока. Этот фактор и будет негативно влиять на работу прибора.

Если прибор будет установлен после гидрострелки, когда скорость потока будет постоянной, а колебания будут минимальными, в корпус сепаратора будет поступать именно тот поток, который необходим для его работы. Корпус прибора устанавливается строго вертикально, это необходимо для сбора газов во внутренней камере перед газовым клапаном. Неправильная ориентация прибора чаще всего приводит к обратному эффекту – система завоздушивается еще больше.

Кроме того нужно сказать о том, что сепаратор деаэратор с функцией очистки от шлама по своей конструкции отличается от фильтра для очистки от шлама. Фильтр, очищающий жидкость от мелких частиц шлама, устанавливают в другом месте – на трубопроводе подачи охлажденного теплоносителя. Конструкция этого фильтра работает на других принципах, поэтому и устанавливается не после, а перед отопительным котлом.

Устройство сепаратора для сбросных вод от непрерывной продувки

Сепаратор имеет несложное устройство, корпус его выполнен в форме вертикальной цилиндрической емкости, работающей под давлением. Исходя от допустимого давления, донышки корпуса выполняются плоскими либо эллиптической формы. Подвод продувочной воды в бак может иметь сплющенную форму либо круглое сечение.

Источник схемы: cotlomash.ru

Закручивание потока входящей горячей воды производится с помощью подачи ее на стенку бака-сепаратора, благодаря размещению внутри специальных направляющих приспособлений. Как правило, расход продувки на сепарационное устройство устанавливается не ниже 1% от паропроизводительности котлоагрегата.

В самом низу имеется дренажный штуцер для периодического освобождения сепаратора непрерывной продувки от шламовых загрязнений. Водяной уровень в баке поддерживают в автоматическом режиме регулятором поплавкового типа.

Зачем нужен сепаратор воздуха для отопления: 4 преимущества

Несмотря на то что практически все современные котлы отопления уже имеют штатное устройство отвода воздуха, сепаратор воздуха отопления предлагает неоспоримые преимущества в работе по обезвоздушиванию системы.

Установка сепаратора позволяет обеспечить несколько неоспоримых преимуществ в работе, по сравнению с обычными штатными устройствами для спуска воздуха из системы.

Прежде всего, это преимущество в принципе работы – обычный воздухоотводчик сначала аккумулирует определенное количество газов и только после того, как резервуар наполнится и в нем образуется определенное давление, он откроет клапан для выпуска газов. Сепаратор действует намного быстрее – в своем корпусе он изменяет направление движения потока, отделяет частички газа, и выводит их наружу. Казалось бы, принцип одни и тот же, но сепаратор начинает работать сразу после начала движения теплоносителя в контуре. Да и отвод воздуха он осуществляет намного быстрее.

Второе преимущество заключается в том, что сводится к минимуму вмешательство в виде открывания кранов на радиаторах для спуска воздуха. Сепаратор работает непрерывно, поэтому эффект от удаления воздуха намного лучше – нет необходимости постоянно подкачивать воду в систему после каждого обезвоздушивания радиаторов.

Третий момент – для того чтобы провести очистку от скопившегося в нижней части сепаратора грязной жижи нет необходимости отключать насос и заглушать котел. Достаточно просто открыть кран-дозатор и выпустить небольшое количество загрязненного теплоносителя.

И наконец, четвертое преимущество – сепаратор обеспечивает наиболее высокую степень очистки воды от вкраплений по сравнению с сетчатыми фильтрами.

Сепараторы для дегазации и удаления шлама

Рис.1 Сепаратор

Диапазон применения сепараторов достаточно широк.

Сепараторы с магнитными ловушками

Заключение

Устройства удаляют магнитные и немагнитные шламы, все виды растворенных газов. Эффективность такого оборудования заметна в циркуляционных и подпиточных системах отопления. Сепараторы значительно продлевают срок службы котельных агрегатов, труб, радиаторов. Оборудование:

Препятствует образованию воздушных пробок.
Удлиняет межремонтные промежутки.
Значительно снижает расходы на содержание системы отопления.
Обладает незначительным гидросопротивлением.
Может устанавливаться на любом трубопроводе.

Установка сепараторов воздуха и шлама не влияет на параметры отопительной системы. Устройства обладают незначительным гидравлическим сопротивлением и не требуют увеличения мощности циркуляционного насоса, масштабной реконструкции.

Модернизация отопления устройствами для дегазации и фильтрации дает хороший экономический и технический эффект.