Hệ thống sưởi trung tâm của khu dân cư cung cấp cho một phòng nồi hơi chung, từ đó chất làm mát được làm nóng được phân phối qua các đường ống đến các ngôi nhà đến người tiêu dùng. Vai trò của bộ điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát được thực hiện bởi bộ phận thang máy của hệ thống sưởi.
Thiết bị và nguyên lý hoạt động
Thang máy đơn vị sưởi là một khối đúc bằng gang đúc, là một thiết bị cơ học trông giống như một thanh không đối xứng. Phần thay đổi duy nhất là đường kính vòi, ảnh hưởng đến mức độ chân không và xác định chế độ hút nước lạnh từ hồi lưu. Giá trị chân không không được vượt quá 2 bar, trong đó đường kính vòi phun, là bộ điều chỉnh duy nhất, được tính toán với độ chính xác cao.
Tùy thuộc vào các nhiệm vụ cần giải quyết, thang máy của bộ gia nhiệt được sản xuất theo một số kích thước tiêu chuẩn, được gán các số từ 0 đến 7.
- Chiều dài của thang máy nhỏ nhất số 0 là 256 mm với khối lượng là 6,43 kg.
- Chiều dài của thang máy lớn nhất số 7 là 720 mm và trọng lượng là 34 kg.
Thang máy được chọn dựa trên đường kính của ống sưởi để không làm giảm thông lượng của hệ thống.
Theo các điều kiện kỹ thuật, hệ thống sưởi ấm chính có thể hoạt động ở ba chế độ:
- 150/70 ° C;
- 130/70 ° C;
- 95/70 ° C.
Số đầu tiên cho biết nhiệt độ của nước trong dòng chảy và số thứ hai cho biết nhiệt độ của chất lỏng làm lạnh trong dòng trở lại.
Người tiêu dùng cuối cùng có thể được đặt ở một khoảng cách đáng kể từ phòng lò hơi - các chỉ báo nhiệt độ cao trong một đường ống thẳng được lắp đặt để bù đắp cho sự mất nhiệt trong quá trình truyền qua một khoảng cách xa và tản nhiệt trong điều kiện khí hậu lạnh. Đồng thời, các thiết bị sưởi gia dụng (pin, đường ống), do đặc tính kỹ thuật và tiêu chuẩn vệ sinh của nó, không thể hoạt động ở nhiệt độ trên 95 ° C.
Có một số lý do cho các hạn chế:
- ở nhiệt độ cao hơn, ắc quy gang trở nên giòn, ắc quy nhôm không duy trì được áp suất của hệ thống và hỏng;
- ống kim loại-nhựa và polypropylene hiện đại không thể hoạt động ở nhiệt độ trên 95 ° C - chúng bắt đầu biến dạng, có thể bị nứt;
- lò sưởi quá nóng có thể gây bỏng khi tiếp xúc.
Áp suất bên trong của bộ gia nhiệt chính không cho phép nước quá nhiệt biến thành hơi nước. Trong quá trình truyền dẫn do tổn thất, nhiệt độ của môi chất giảm, nhưng không đáng kể, vấn đề thu được chất làm mát của nhiệt độ hoạt động không giải quyết được. Để giải quyết vấn đề này, một thang máy sưởi ấm được sử dụng, trong đó chất làm mát quá nhiệt từ phòng nồi hơi được pha loãng với chất lỏng làm mát từ đường ống hồi lưu.
Các thiết bị bao quanh thang máy tạo thành hệ thống trộn và được gọi là "cụm thang máy nhiệt".
Nguyên lý hoạt động của thiết bị:
- Chất làm mát quá nhiệt được cấp vào đầu vào của bộ phận thang máy, đi qua vòi phun, nó mất áp suất.
- Giảm áp suất làm cho nước lạnh chảy từ hồi lưu trở lại vùng chân không.
- Trong buồng trộn (phần dài) các dòng được trộn theo các thông số quy định.
- Thông qua bộ khuếch tán (phần mở rộng), chất làm mát của nhiệt độ hoạt động đi vào hệ thống sưởi ấm.
Trong sơ đồ chung, cụm thang máy được đặt trên đường ống đến của chính. Một bể chứa bùn được lắp đặt phía trước, nó hoạt động như một cái bẫy cho bụi bẩn và các mảnh vụn nhỏ có trong dòng nước làm mát.
Nhiệm vụ của các thiết bị xung quanh - van, cảm biến áp suất và nhiệt độ - là đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị và thực hiện các nguyên tắc điều khiển.
Các tính năng thiết kế
Ngoài phiên bản gang một mảnh, có những thiết kế khác cho phép bạn thay đổi đường kính vòi phun một cách linh động. Các mô hình như vậy giải quyết vấn đề điều chỉnh nhanh nhiệt độ của chất làm mát, nhưng chúng có cấu trúc phức tạp và có giá thành cao.
Ví dụ:
- Cụm thang máy bằng kim di chuyển hình côn. Khi di chuyển nó, kích thước của khe hở vòi phun và mức độ pha loãng của dòng nhiệt với nước hồi lưu được làm mát được điều chỉnh. Vị trí kim có thể được điều chỉnh bằng tay hoặc tự động.
- Một thiết bị có bộ truyền động servo, có thể thay đổi lumen vòi phun một cách linh động theo tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ.
Các thiết bị hoạt động ở chế độ tự động làm tăng tính di động của hệ thống và khả năng tinh chỉnh của hệ thống. Nhưng do cấu trúc phức tạp và giá thành cao, chúng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi.
Các trục trặc có thể xảy ra
Bản thân thang máy là một thiết bị đáng tin cậy hoạt động ở chế độ ổn định. Sự cố duy nhất của nó có thể là hỏng vòi phun, vì nước quá nóng là một tác nhân khá mạnh.
Các trục trặc có thể xảy ra ở các thiết bị xung quanh:
- tắc bể phốt;
- sự cố vỡ van;
- hoạt động không chính xác của các cảm biến.
Các vi phạm trong hoạt động của thang máy và các thiết bị của đơn vị xuất hiện như sự dao động nhiệt độ của nước làm mát và được giải quyết bằng cách sửa lại thiết bị, thay thế vòi phun, vệ sinh bể chứa hoặc sửa chữa các van.
Để ngăn ngừa sự cố, tiến hành bảo trì định kỳ (mỗi năm một lần) thiết bị thang máy - chúng làm sạch và loại bỏ bụi bẩn hình thành do chất lượng kém của chất làm mát, kiểm tra đường kính của vòi phun và theo dõi độ kín của tất cả các kết nối.
Ưu điểm và nhược điểm
Bộ phận thang máy như một bộ điều chỉnh dòng nhiệt trong hệ thống sưởi đã được sử dụng trong một thời gian dài, trong đó những điểm mạnh của hệ thống và những khuyết điểm của nó đã được xác định.
Những ưu điểm của việc kiểm soát nhiệt độ như vậy bao gồm:
- tính đơn giản của thiết kế và độ tin cậy;
- hoạt động âm thầm;
- không yêu cầu cung cấp điện để hoạt động;
- phản ứng kém với môi trường xâm thực của nước quá nóng;
- khả năng duy trì các đặc tính không đổi của chất làm mát ở đầu ra;
- kết hợp các chức năng của một máy bơm và một máy trộn.
Điểm yếu được thể hiện ở một số điểm:
- yêu cầu chênh lệch áp suất 2 bar giữa dòng chảy và dòng hồi lưu
- chỉ hoạt động ở một chế độ;
- trường hợp vi phạm trên đường ống dẫn nhiệt, hệ thống không hoạt động có thể dẫn đến đóng băng;
- một nút riêng biệt được yêu cầu cho mỗi tòa nhà.
Những nhược điểm của bộ gia nhiệt thang máy là không đáng kể và được che đậy hoàn toàn bởi những ưu điểm, điều này giải thích cho việc sử dụng rộng rãi của nó.
Sơ đồ kết nối
Bộ gia nhiệt được sử dụng trong các hệ thống có nhiều thông số khác nhau, trong đó các sơ đồ đặc biệt để kết nối bộ phận thang máy được sử dụng để hoạt động ổn định, đòi hỏi phải sử dụng thêm thiết bị.
Sơ đồ thiết bị sưởi với bộ điều chỉnh lưu lượng nước
Yếu tố chính cho phép điều chỉnh nhiệt độ của dòng nhiệt của hệ thống sưởi là lượng nước tiêu thụ. Việc đo chỉ số này gây ra sự dao động của chất làm mát trong các thiết bị và làm cho hoạt động của hệ thống sưởi không ổn định.
Để loại bỏ các hiện tượng như vậy trong hệ thống, một bộ điều chỉnh được gắn phía trước bộ phận thang máy, đảm bảo tốc độ dòng chảy của chất làm mát không đổi.
Sơ đồ như vậy là cực kỳ quan trọng trong những ngôi nhà có nguồn cấp nước nóng, nơi có những khoảng thời gian lấy nước chủ động từ hệ thống (sáng, tối, cuối tuần, v.v.).
Nhược điểm là khi nhiệt độ của dòng nhiệt truyền động giảm thì mạch hoạt động không hiệu quả.
Sơ đồ bộ gia nhiệt có vòi điều chỉnh thang máy
Khả năng điều chỉnh lưu lượng vòi phun một cách linh động cho phép duy trì các chỉ số không đổi của chất làm mát tại đầu ra với sự thay đổi nhiệt độ trong đường ống chính.
Điều chỉnh vòi phun chỉ có hiệu quả khi quá trình hoàn toàn tự động với sự tham gia của thiết bị bổ sung:
- Cảm biến nhiệt;
- máy đo áp suất;
- servo, v.v.
Các sơ đồ như vậy không được sử dụng rộng rãi do yêu cầu về áp suất cao trong hệ thống, tải trọng đầu phun tăng lên đáng kể và chi phí cao.
Sơ đồ khối thang máy có bơm điều hòa
Sơ đồ kết nối này được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm tự động cho nhà riêng. Nó cho phép cơ cấu đơn vị hoạt động bình thường với áp suất không đủ trong mạng sưởi (nhỏ hơn 2 bar giữa đầu vào và trở lại).
Một jumper được gắn giữa đường ống dẫn nhiệt trực tiếp và đường ống hồi lưu mà máy bơm được lắp đặt trên đó, bắt buộc phải sử dụng bộ điều nhiệt.
Việc sử dụng các sơ đồ kết nối với các khả năng bổ sung không phải lúc nào cũng hợp lý - chúng làm phức tạp hệ thống, yêu cầu cung cấp điện. Độ tin cậy của hệ thống và độ phức tạp của nó có quan hệ tỷ lệ nghịch với nhau. Cũng cần xem xét sự gia tăng đáng kể của chi phí thiết bị sưởi ấm và chi phí điện năng.
Các biện pháp an toàn và vận hành
Một số quy tắc chung để đảm bảo vận hành an toàn của thiết bị trạm biến áp:
- nhân sự phải có trình độ chuyên môn phù hợp;
- công nhân phải nắm rõ các quy tắc vận hành thiết bị.
Việc lắp ráp hệ thống sưởi trong thang máy không cần chú ý đặc biệt - kiểm tra định kỳ là đủ. Sau khi kiểm tra theo lịch trình, bạn nên niêm phong hệ thống để sửa các cài đặt và tránh bị can thiệp trái phép.
