يوفر نظام التدفئة المركزية للمباني السكنية غرفة مرجل واحدة مشتركة ، يتم من خلالها توزيع المبرد الساخن عبر الأنابيب إلى المنازل للمستهلكين. يتم تنفيذ دور منظم درجة حرارة سائل التبريد بواسطة وحدة المصعد في نظام التدفئة.
الجهاز ومبدأ العملية
مصعد وحدة التسخين عبارة عن قطعة واحدة مصبوبة من الحديد الزهر ، وهي عبارة عن جهاز ميكانيكي يشبه نقطة الإنطلاق غير المتماثلة. الجزء الوحيد المتغير هو قطر الفوهة ، والذي يؤثر على درجة الفراغ ويحدد طريقة شفط الماء المبرد من العودة. يجب ألا تتجاوز قيمة الفراغ 2 بار ، حيث يتم حساب قطر الفوهة ، باعتباره المنظم الوحيد ، بدرجة عالية من الدقة.
اعتمادًا على المهام المراد حلها ، يتم تصنيع مصعد وحدة التسخين بعدة أحجام قياسية ، والتي يتم تخصيص أرقام لها من 0 إلى 7.
- يبلغ طول أصغر مصعد رقم 0 256 مم ووزن 6.43 كجم.
- طول أكبر مصعد # 7 720 مم ووزنه 34 كجم.
يتم اختيار المصعد بناءً على قطر أنبوب التسخين حتى لا يقلل من إنتاجية النظام.
وفقًا للشروط الفنية ، يمكن أن تعمل أنظمة التدفئة الرئيسية في ثلاثة أوضاع:
- 150/70 درجة مئوية ؛
- 130/70 درجة مئوية ؛
- 95/70 درجة مئوية.
يشير الرقم الأول إلى درجة حرارة الماء في خط التدفق ، ويشير الرقم الثاني إلى درجة حرارة السائل المبرد في خط العودة.
يمكن تحديد موقع المستهلك النهائي على مسافة كبيرة من غرفة المرجل - يتم تثبيت مؤشرات درجات الحرارة المرتفعة في خط أنابيب مستقيم للتعويض عن فقد الحرارة أثناء النقل على مسافة والتبدد في الظروف المناخية الباردة. في الوقت نفسه ، لا يمكن تشغيل معدات التدفئة المنزلية (البطاريات والأنابيب) ، نظرًا لخصائصها التقنية والمعايير الصحية ، في درجات حرارة أعلى من 95 درجة مئوية.
هناك عدة أسباب لهذه القيود:
- في درجات الحرارة المرتفعة ، تصبح بطاريات الحديد الزهر هشة ، ولا تستطيع بطاريات الألومنيوم الحفاظ على ضغط النظام وتفشل ؛
- لا يمكن أن تعمل الأنابيب المعدنية والبولي بروبيلين الحديثة في درجات حرارة أعلى من 95 درجة مئوية - تبدأ في التشوه ، ومن الممكن حدوث تكسير ؛
- يمكن أن تتسبب السخانات الشديدة في حروق عند التلامس.
لا يسمح الضغط الداخلي في مفتاح التسخين بتحويل الماء المحموم إلى بخار. أثناء النقل بسبب الخسائر ، تنخفض درجة حرارة الوسط ، ولكن بشكل ضئيل ، لا تحل مشكلة الحصول على سائل التبريد لدرجة حرارة التشغيل. لحل المشكلة ، يتم استخدام مصعد التدفئة ، حيث يتم تخفيف المبرد شديد الحرارة من غرفة المرجل بسائل مبرد من خط أنابيب الإرجاع.
تشكل المعدات المحيطة بالمصعد نظام الخلط وتسمى "مجموعة المصعد الحراري".
مبدأ تشغيل الجهاز:
- يتم توفير المبرد شديد الحرارة إلى مدخل وحدة المصعد ، ويمر عبر الفوهة ، ويفقد الضغط.
- يؤدي خفض الضغط إلى تدفق المياه المبردة من منطقة العودة إلى منطقة التفريغ.
- في غرفة الخلط (جزء طويل) يتم خلط التيارات بالمعلمات المحددة.
- من خلال الناشر (الجزء المتوسع) ، يدخل المبرد الخاص بدرجة حرارة التشغيل إلى نظام التسخين.
في المخطط العام ، توجد مجموعة المصعد على الأنبوب الوارد الرئيسي. يتم تركيب حوض الطين أمامه ، والذي يعمل كمصيدة للأوساخ والحطام الصغير الموجود في تدفق سائل التبريد.
تتمثل مهمة المعدات المحيطة - الصمامات ومستشعرات الضغط ودرجة الحرارة - في ضمان التشغيل الآمن للجهاز وتنفيذ مبادئ التحكم.
ميزات التصميم
بالإضافة إلى نسخة الحديد الزهر المكونة من قطعة واحدة ، هناك تصميمات أخرى تسمح لك بتغيير قطر الفوهة بسهولة. تحل هذه النماذج مشاكل الضبط السريع لدرجة حرارة المبرد ، لكنها معقدة من الناحية الهيكلية ولها سعر مرتفع.
على سبيل المثال:
- تجميع المصعد بإبرة مدببة متحركة. عند تحريكه ، يتم تنظيم حجم خلوص الفوهة ودرجة تخفيف تدفق الحرارة مع الماء العائد المبرد. يمكن تعديل موضع الإبرة يدويًا أو تلقائيًا.
- جهاز مزود بمحرك مؤازر ، يقوم بتغيير تجويف الفوهة بشكل متحرك وفقًا لإشارة من مستشعرات درجة الحرارة.
تعمل الأجهزة التي تعمل في الوضع التلقائي على زيادة حركة النظام وإمكانياته من حيث الضبط الدقيق. ولكن نظرًا لتعقيدها الهيكلي وارتفاع تكلفتها ، لم يتم العثور عليها بعد على نطاق واسع.
أعطال محتملة
المصعد نفسه هو جهاز موثوق به يعمل في وضع مستقر. قد يكون عطله الوحيد هو تلف الفوهة ، لأن الماء المحموم هو عامل عدواني إلى حد ما.
يمكن أن تكون الأعطال في المعدات المحيطة:
- انسداد الحوض.
- كسر الصمام
- التشغيل غير الصحيح لأجهزة الاستشعار.
تظهر الانتهاكات في تشغيل المصعد ومعدات الوحدة كتقلبات في درجة حرارة سائل التبريد ويتم حلها عن طريق مراجعة الجهاز أو استبدال الفوهة أو تنظيف الحوض أو إصلاح الصمامات.
لمنع الأعطال ، يتم إجراء صيانة منتظمة (مرة واحدة في السنة) لوحدة المصعد - حيث يتم تنظيف وإزالة الأوساخ المتكونة بسبب رداءة جودة سائل التبريد ، والتحقق من قطر الفوهة ومراقبة ضيق جميع الوصلات.
المميزات والعيوب
تم استخدام وحدة المصعد كمنظم تدفق حراري في نظام التدفئة لفترة طويلة ، تم خلالها تحديد نقاط قوة النظام وعيوبه.
تشمل مزايا التحكم في درجة الحرارة ما يلي:
- بساطة التصميم والموثوقية ؛
- يعمل بصمت
- لا يتطلب مصدر طاقة للعمل ؛
- ضعف الاستجابة للبيئة العدوانية للمياه المحمومة ؛
- القدرة على الحفاظ على الخصائص الثابتة لسائل التبريد عند المنفذ ؛
- يجمع بين وظائف المضخة والخلاط.
يتم التعبير عن نقاط الضعف في عدة نقاط:
- مطلوب ضغط تفاضلي 2 بار بين التدفق والعودة
- يعمل فقط في وضع واحد ؛
- في حالة حدوث انتهاكات لخط أنابيب الحرارة ، لا يعمل النظام ، مما قد يؤدي إلى التجميد ؛
- مطلوب عقدة منفصلة لكل مبنى.
عيوب وحدة تسخين المصعد غير ذات أهمية ويتم تغطيتها بالكامل من خلال المزايا ، مما يفسر استخدامها على نطاق واسع.
مخططات الاتصال
يتم استخدام وحدة التسخين في الأنظمة ذات المعلمات المختلفة ، حيث يتم استخدام مخططات خاصة لتوصيل وحدة المصعد للتشغيل المستقر ، والتي تتطلب استخدام معدات إضافية.
مخطط وحدة التدفئة مع منظم تدفق المياه
العامل الرئيسي الذي يسمح بتنظيم درجة حرارة التدفق الحراري لنظام التدفئة هو استهلاك المياه. يتسبب قياس هذا المؤشر في حدوث تقلبات في سائل التبريد في الأجهزة ويجعل تشغيل نظام التدفئة غير مستقر.
للقضاء على مثل هذه الظواهر في النظام ، يتم تثبيت منظم أمام وحدة المصعد ، مما يضمن معدل تدفق ثابتًا لسائل التبريد.
مثل هذا المخطط مهم للغاية في المنازل المزودة بإمدادات المياه الساخنة ، حيث توجد فترات من استهلاك المياه النشط من النظام (الصباح ، والمساء ، وعطلة نهاية الأسبوع ، وما إلى ذلك).
العيب هو أنه عندما تنخفض درجة حرارة التدفق الحراري الدافع ، فإن الدائرة لا تكون فعالة.
رسم تخطيطي لوحدة تسخين بفوهة تنظم المصعد
تسمح القدرة على ضبط معدل نقل الفوهة بشكل متحرك بالحفاظ على مؤشرات ثابتة لسائل التبريد عند المخرج مع تغيرات في درجة الحرارة في خط الأنابيب الرئيسي.
لا يكون ضبط الفوهة فعالاً إلا عندما تكون العملية مؤتمتة بالكامل باستخدام معدات إضافية:
- استشعار حراري؛
- مقياس الضغط؛
- المؤازرة ، إلخ.
لا يتم استخدام مثل هذه المخططات على نطاق واسع بسبب متطلبات الضغط العالي في النظام ، والحمل المتزايد بشكل كبير على الفوهة والتكلفة العالية.
رسم تخطيطي لوحدة مصعد بمضخة منظمة
يستخدم مخطط التوصيل هذا في أنظمة التدفئة المستقلة للمنازل الخاصة. يسمح لآلية الوحدة بالعمل بشكل طبيعي مع وجود ضغط غير كافٍ في شبكة التدفئة (أقل من 2 بار بين المدخل والعودة).
يتم تركيب وصلة عبور بين أنبوب الحرارة المباشر وأنبوب الإرجاع المثبت عليه المضخة ؛ من الضروري استخدام منظم الحرارة.
لا يتم دائمًا تبرير استخدام مخططات الاتصال ذات القدرات الإضافية - فهي تعقد النظام وتتطلب إمدادات الكهرباء. ترتبط موثوقية النظام وتعقيده ببعضهما البعض بشكل عكسي. يجب أيضًا مراعاة الزيادة الكبيرة في تكلفة وحدة التدفئة وتكلفة الكهرباء.
إجراءات السلامة والتشغيل
بعض القواعد العامة لضمان التشغيل الآمن لمعدات المحطات الفرعية:
- يجب أن يكون لدى الأفراد المؤهلات المناسبة ؛
- يجب أن يكون العمال على دراية بقواعد تشغيل المعدات.
لا يتطلب تجميع المصعد في نظام التدفئة اهتمامًا خاصًا - فالفحوصات الروتينية كافية. بعد إجراء فحص مجدول ، يُنصح بإغلاق النظام لإصلاح الإعدادات وتجنب التداخل غير المصرح به.
