כפי שמציינים מהנדסים מוסמכים, החיסרון העיקרי של מערכת חימום עם זרימה טבעית של נוזל קירור הוא הלחץ הנמוך של הנוזל במחזור, וכתוצאה מכך יש צורך לטפל בקוטר המוגדל של הצינורות. במקרה זה, אתה רק צריך לעשות טעות קלה עם הקוטר בעת ההתקנה צינור מתאים, שכן נוזל הקירור כבר לא יוכל להתגבר על ההתנגדות ההידראולית.

אתה לא בהכרח צריך לעשות יותר מדי עבודה כדי להחזיר את מערכת החימום שלך לעבודה. זה מספיק רק לכלול בתרשים משאבת מחזורולהעביר את מיכל ההרחבה מהילוך לחזרה. אמנם, ראוי לציין כי הנקודה השנייה לא תמיד הכרחית. לשיפוץ פשוט, למשל, שיפוץ דירה, ניתן להשאיר את המיכל במקום ולא לגעת בו. אם המערכת מותקנת מחדש ברחבי העולם, אז המיכל מוחלף מפתוח לסגור ומועבר לקו ההחזרה.

באופן כללי, כדאי להזכיר עוד מקרה אחד בו משאבת מחזור יכולה לעזור לכם. בעלי בית פרטי עם מערכת חימום משלהם עלולים לגלות שהחום מתפזר בצורה לא אחידה בכל ביתם. בחדרים הממוקמים רחוק יותר מהדוד עלול להיות פשוט קר בחורף, מכיוון שהחדרים הללו אינם מחוממים מספיק. כמובן כאן אתה יכול להחליף את כל מערכת החימום, התקנת אחד חדש עם צינורות בקוטר רחב יותר. אבל כפי שמראה בפועל, שיטה זו היא הרבה יותר יקרה ולא לגמרי מוצדקת.

על סוגי משאבות ואספקת החשמל שלהן

ל מערכות ביתיותלחימום משתמשים במשאבות עם צריכת אנרגיה של 60-100 וואט. זה דומה לרגיל נורה. מדוע צריכת האנרגיה כל כך נמוכה? העובדה היא משאבת סירקולציה אינה מרימה מים, אבל רק עוזר לו להתגבר על התנגדות מקומית ב מערכות חימוםאה. במילים פשוטות, ניתן להשוות משאבת סחרור למדחף של ספינה. המדחף מבטיח את תנועת הספינה באמצעות דחיפת המים, אך המים באוקיינוס ​​אינם פוחתים והאיזון נשמר.

עם זאת, יש כאן חיסרון. אם יש הפסקת חשמל ממושכת, עשויה להיות לבעל הבית הפתעה לא נעימה ביותר. התחממות יתר של נוזל הקירור עלולה לגרום להרס של המעגל, ועצירת מחזור הדם תוביל להפשרה שלאחר מכן.

לכן, במקרה של הפסקת חשמל, חייבת להישאר אפשרית להפעלת המערכת בתנאים מחזור הדם הטבעי. בשביל זה זה הכרחי למזער את כל הסיבובים והכיפופים האפשריים בקו המתאר, וחשוב גם להשתמש בשסתומי כדור מודרניים כשסתומי סגירה. בניגוד לעמיתיהם הברגים, הם מספקים התנגדות מינימלית לזרימת נוזלים כאשר הם פתוחים.

ניתן לכלול שני סוגים של משאבות במעגל מערכת החימום:

• עָגוֹל;
• מבצעים.

משאבת הסחרור דוחפת מים, ולא משנה כמה היא דוחפת אותם החוצה, אותה כמות מים תזרום אליה מהצד השני. החששות שהמשאבה עלולה לדחוף נוזל קירור דרך מרחיב פתוח אינם מבוססים. למערכות חימום יש לופ סגורוכמות המים בהם תמיד זהה.

גם במערכות הסקה מרכזיות ניתן לכלול משאבות דחף, שייקרא יותר נכון משאבות, מכיוון שהן מעלות מים על ידי הגברת הלחץ. בואו נשתמש באנלוגיה עם מאוורר. לא משנה כמה מאוורר רגיללא משנה כמה אוויר מסתובב בדירה, כמות האוויר לא תשתנה. נוצרים רק רוח קלה וזרימת אוויר. הלחץ האטמוספרי יישאר זהה.

ניואנסים חשובים של הפעולה

כתוצאה משימוש בזרימת מים שאובים, רדיוס מערכת החימום גדל, וקטרים ​​של הצינורות יורדים. זה הופך להיות אפשרי להתחבר לדודים עם פרמטרים מוגברים. על מנת להבטיח זרימת מים מתמדת, יש צורך להתקין לפחות שני מכשירים כאלה. האחד יהיה הראשי, עובד, והשני יהיה הגיבוי.

במערכת חימום, משאבה כזו מתמלאת כל הזמן במים ו חוויות לחץ הידרוסטטיבשני הצדדים- מהצד של צינורות היניקה והפריקה (יציאה).

עדיין ניתן להציב משאבות המיוצרות עם מיסבים משומנים במים על ההזנה ו צינור החזרה. עם זאת, השימוש הנפוץ ביותר בהם ניתן למצוא בקו ההחזרה. למרות שזה קורה יותר מתוך הרגל, כי בעבר היה הגיוני להתקין את משאבת הסחרור על קו החזרה כי כאשר מניחים אותו מים קריםחיי השירות של המסבים גדלו. כעת, אם לשפוט באופן אובייקטיבי, מיקום ההתקנה אינו משמעותי.

עם זאת, כדי למנוע מנעולי אוויר לעזוב את המסבים ללא קירור ושימון, יש למקם את גל המנוע בצורה אופקית לחלוטין. כן, העיצוב של המכשיר הוא כזה יש לקרר באופן רציף את הרוטור והציר עם המיסביםכדי שלא יתרחשו תקלות בלתי צפויות. על הגוף של ציוד זהבדרך כלל מציינים חץ המראה את הכיוון שבו נוזל הקירור במערכת אמור לנוע.

רצוי מאוד, אך לא הכרחי, להתקין מיכל בור מול המשאבה. תפקידו של ציוד זה הוא לסנן את החול הבלתי נמנע וחלקיקים שוחקים אחרים. הם יכולים להרוס את האימפלר והמיסבים. כי קוטר החתך בדרך כלל קטן למדי, אז מסנן רגיל יתאים ניקוי גס. החבית לאיסוף חומר מרחף צריכה להיות מכוונת כלפי מטה - כך שגם אם היא מלאה חלקית במים, היא לא תפריע למחזור שלה. למסננים יש לעתים קרובות חץ. אם תתעלמו ממנו, תצטרכו לנקות את המסנן בתדירות גבוהה הרבה יותר.

ספק כוח גיבוי

כאשר מערכת החימום מותקנת על עיקרון של מחזור מאולץ, הגיוני לטפל גם במקור כוח גיבוי. בדרך כלל, הוא מותקן מתוך ציפייה שהפעלתו תימשך כמה שעות במקרה של הפסקת חשמל. בערך פרק זמן זה מספיק בדרך כלל למומחים כדי לקבוע את הסיבה כיבוי חירוםזרם ושיקום תפקוד. כדי להאריך את זמן הפעולה של ספק הכוח לגיבוי, אתה תזדקק לסוללות חיצוניותשמתחברים אליו.

כבל עמיד בחום

בעת חיבור ציוד חשמלי למערכת החימום, יש צורך לבטל את האפשרות של לחות או עיבוי להיכנס לקופסת המסוף. אם נוזל הקירור מתחמם במערכת החימום ביותר מ-90 מעלות, נעשה שימוש בכבל עמיד בחום. מגע של הכבל עם קירות הצינור, בית המשאבה או המנוע אסור בשום פנים ואופן. כבל מחובר לקופסת המסוף בצד שמאל או ימין. במקרה זה, התקע מסודר מחדש. אם תיבת המסוף ממוקמת בצד, הכבל מסופק אך ורק מלמטה. במקרה זה, אמצעי בטיחות טבעי הוא להבטיח הארקה.

לַעֲקוֹף

ערכת התקנה פופולרית משאבה עגולהעל המעקף, המנותק מהמערכת הראשית באמצעות שני ברזים. כגון ההתקנה יכולה לסייע בתיקון או החלפת המכשירמבלי לפגוע בכל מערכת החימום של הבית. מחוץ לעונה הכל יכול לתפקד ללא משאבה, הנסגרת באמצעות אותם שסתומים. עם בוא הכפור, עבודתו מתחדשת. פשוט תפתח אותו שסתומי סגירהלאורך הקצוות וסגור את שסתום הכדור הממוקם על המעגל הראשי.

תכונות לבחירה

כדי לחמם את הבית בבטחה, ככלל, זה לא הגיוני לקנות מכשיר ענק עם כוח בשמיים. מכשיר כזה ייצור כמות גדולהרַעַשׁ. זה יהיה לא נעים עבור תושבי בית פרטי. בין היתר זה יעלה בסדר גודל יותר. מבחינת אספקת חום במהלך החימום, מתאימה גם אפשרות זולה יותר עם הספק נמוך יותר. בגלל זה הצורך במשאבה חזקה בעצם נעלםלשימוש יומיומי.

עם זאת, חשוב לחשב את הכוח שאתה צריך. פרמטרים חשוביםהוא קוטר הצינור, טמפרטורת המים ורמת לחץ נוזל הקירור. על מנת לחשב את קצב זרימת נוזל הקירור, יש להשוות אותו לקצב זרימת המים של הדוד. אתה צריך לדעת מה כוח הדוד. כמה נוזל קירור יכול לעבור דרך המערכת שלו בדקה.

מחווני הכוח של משאבת המחזור תלויים ישירות באורך הצינור. אם לומר זאת באופן בוטה, עבור עשרה מטרים של מערכת חימום תזדקקו לחצי מטר של לחץ שאיבה.

משאבות מסווגות לשני סוגים:

• יָבֵשׁ;
• רָטוֹב.

הראשונים אינם באים במגע עם נוזל הקירור במהלך הפעולה, בעוד שהאחרונים שקועים בו. משאבות יבשות בדרך כלל די רועשלכן משאבה מסוג זה מתאימה להתקנות:

• בחברות;
• בסדנאות ייצור;
• במפעלים.

הסוג השני מתאים להתקנתם בתים כפריים. IN גרסה נכונהגופם עשוי מברונזה או פליז, עם חלקי אל חלד.

השלמת ההתקנה

אחרי הסיום עבודת התקנההמערכת מלאה במים. הוצאת האוויר מתבצעת על ידי פתיחת הבורג המרכזי על מכסה הדיור. ברגע שמופיעים מים, זה יצביע על כך שהוסרו בועות אוויר מהמכשיר. ועכשיו ניתן להפעיל את המשאבה.

משאבת סחרור מותקנת כהלכה במערכת החימום שלך תעזור לחמם את הבית ביעילות רבה. אבל חשוב לזכור את מורכבות המערכת סוג משאבה. אולי פתרון הרבה יותר נבון יהיה לפנות לשירותיהם של אנשי מקצוע מוכשריםשיעזור לכם בהתקנה ובחירת הציוד. שבירת מערכת החימום עקב פעולה לא נכונה יכולה לעלות הרבה יותר כסף מאשר פנייה למומחה מוסמך.

אם תחליט שאתה מבין מספיק בניואנסים של חימום הבית שלך, אז היה קשוב לפרטים, למד בקפידה את דיאגרמת ההתקנה של משאבת המחזור, ערוך תוכנית פעולה מדויקת, כולל במצב בלתי צפוי, ואל תשכח את הבטיחות אמצעים.

כפי שכבר צוין מספר פעמים, החיסרון העיקרי של מערכת חימום עם זרימה טבעית של נוזל קירור הוא לחץ מחזור נמוך (במיוחד ב מערכת דירות) וכתוצאה מכך גדל קוטר הצינור. מספיק לעשות טעות קלה בבחירת קוטרי הצינור ונוזל הקירור כבר "סחוט" ואינו יכול להתגבר על ההתנגדות ההידראולית. אתה יכול "לפתור" את המערכת ללא שינויים משמעותיים: הפעל את משאבת הסחרור (איור 12) והעבר את מיכל ההרחבה מהאספקה ​​אל החזרה. יש לציין כי לא תמיד יש צורך בהעברת המרחיב לקו ההחזרה. כאשר פשוט משנים מערכת חימום פשוטה, למשל, מערכת חימום לדירה, ניתן להשאיר את המיכל היכן שהיה. עם שחזור או מכשיר מתאים מערכת חדשההמיכל מועבר לקו ההחזרה ומוחלף מפתוח לסגור.

אורז. 12. משאבת סירקולציה

איזה כוח צריך להיות למשאבת הסחרור, איך ואיפה כדאי להתקין אותה?

משאבות מחזור למערכות חימום ביתיות בעלות צריכת חשמל נמוכה - כ 60-100 וואט, כלומר, כמו נורה רגילה, הם לא מרימים מים, אלא רק עוזרים להם להתגבר על התנגדות מקומית בצינורות. ניתן להשוות משאבות אלו למדחף של ספינה: המדחף דוחף את המים ומבטיח את תנועת הספינה, אך יחד עם זאת המים באוקיינוס ​​אינם יורדים או גדלים, כלומר, מאזן המים הכללי נשאר אותו הדבר. משאבת הסחרור המחוברת לצנרת דוחפת מים, אך לא משנה כמה היא דוחפת אותם החוצה, אותה כמות מים מגיעה אליה מהצד השני, כלומר, חשש שהמשאבה תדחוף את נוזל הקירור דרך הרחבה הפתוח. לשווא: מערכת החימום היא מעגל סגור והכמות שיש בה מים קבועה. בנוסף למחזור ב מערכות מרכזיותאפשר להפעיל משאבות דחף, שמגבירות את הלחץ ומסוגלות להעלות מים, צריך לקרוא להן בעצם משאבות, אבל משאבות סירקולציה, בתרגום לשפה מובנת בדרך כלל, בקושי יכולות להיקרא משאבות - אז... מאווררים. לא משנה כמה אדם רגיל נוהג מאוורר ביתיאוויר מסביב לדירה, כל מה שהוא מסוגל הוא ליצור משב רוח (זרימת אוויר), אך אינו מסוגל לשנות לחץ אטמוספירהאפילו בחדר סגור היטב.

כתוצאה משימוש במשאבת סחרור, רדיוס הפעולה של מערכת החימום גדל באופן משמעותי, קטרים ​​של צינורות מצטמצמים ונוצר אפשרות לחיבור מערכות לדודים עם פרמטרים מוגברים של נוזל קירור. לספק פעולה שקטהמערכת חימום מים עם זרימת משאבה, קצב זרימת נוזל הקירור לא יעלה על: בצינורות המונחים בחצרים הראשיים בנייני מגורים, עם קוטר צינור נומינלי של 10, 15 ו-20 מ"מ או יותר, בהתאמה 1.5; 1.2 ו-1 מ' לשנייה; בצינורות שהונחו בחצרים עזר של בנייני מגורים - 1.5 מ' לשנייה; בצינורות המונחים בבנייני עזר - 2 מ'/שניה.

כדי להבטיח את חוסר הרעש של המערכת ואת אספקת הנפח הנדרש של נוזל קירור, יש צורך לבצע חישוב קטן. אנחנו כבר יודעים לקבוע בערך את כוח הדוד הנדרש (בקילווואט), בהתבסס על שטח המתחם המחומם. קצב זרימת המים האופטימלי העובר דרך הדוד, המומלץ על ידי יצרני ציוד דוודים רבים, מחושב באמצעות נוסחה אמפירית פשוטה: Q=P, כאשר Q הוא קצב זרימת נוזל הקירור דרך הדוד, l/min; P - כוח הדוד, קילוואט. לדוגמה, עבור דוד 30 קילוואט, זרימת המים היא כ-30 ליטר לדקה. כדי לקבוע את קצב זרימת נוזל הקירור בכל קטע של טבעת המחזור, אנו משתמשים באותה נוסחה, תוך ידיעת כוחם של הרדיאטורים המותקנים בסעיף זה, לדוגמה, אנו מחשבים את קצב זרימת המים עבור רדיאטורים המותקנים בחדר אחד. נניח שהספק הרדיאטורים הוא 6 קילוואט, כלומר קצב זרימת נוזל הקירור יהיה כ-6 ליטר לדקה.

בהתבסס על זרימת מים, אנו קובעים את הקוטר של הצינורות (טבלה 1). ערכים אלה תואמים את ההתאמה המקובלת בפועל בין קוטרי הצינור וקצב הזרימה של נוזל הקירור הזורם דרכם במהירות של לא יותר מ-1.5 מטר לשנייה.

שולחן 1

לאחר מכן, אנו קובעים את כוחה של משאבת המחזור. עבור כל 10 מטר של אורך טבעת מחזור, נדרש 0.6 מטר של לחץ משאבה. לדוגמה, אם אורך כוללטבעת הצינור היא 90 מטר, לחץ המשאבה צריך להיות 5.4 מטר. אנחנו הולכים לחנות (או בוחרים אותה מקטלוג) ורוכשים משאבה עם לחץ שמתאים לנו. אם משתמשים בצינורות בקטרים ​​קטנים יותר מאלה שהומלצו בפסקה הקודמת, יש להגביר את כוח המשאבה, שכן ככל שהצינורות דקים יותר, כך גדלה ההתנגדות ההידראולית שלהם. ובהתאם לכך, בעת שימוש בצינורות קטרים ​​גדוליםכוח המשאבה עשוי להיות מופחת.

על מנת להבטיח זרימת מים מתמדת במערכות חימום, רצוי להתקין לפחות שתי משאבות סירקולציה, שאחת מהן פועלת, השנייה (על המעקף) היא גיבוי. או משאבה אחת מותקנת על המערכת, והשנייה נשמרת במקום מבודד, במקרה של החלפה מהירה אם הראשונה מתקלקלת.

יש לציין כי החישוב של מערכת החימום המובא כאן הוא פרימיטיבי ביותר ואינו לוקח בחשבון גורמים ומאפיינים רבים מערכת אינדיבידואליתהַסָקָה. אם אתה בונה קוטג' עם ארכיטקטורת מערכת חימום מורכבת, אז אתה צריך חישובים מדויקים. זה יכול להיעשות רק על ידי מהנדסי חימום. זה מאוד לא הגיוני לבנות מבנה של מיליוני דולרים ללא תיעוד כפי שנבנה - פרויקט שלוקח בחשבון את כל מאפייני הבנייה.

משאבת הסחרור במערכת החימום מלאה במים וחווה לחץ הידרוסטטי שווה (אם המים לא מחוממים) בשני הצדדים - מצינורות הכניסה (היניקה) והיציאה (היציאה) המחוברים לצינורות החום. משאבות מחזור מודרניות, העשויות עם מיסבים משומנים במים, יכולות להיות ממוקמות הן על צינורות האספקה ​​והן בצינורות ההחזרה, אך לרוב הן מותקנות על החזרה. בתחילה זה היה בשל גרידא סיבה טכנית: כאשר מניחים אותם במים קרים יותר, חיי המסבים, הרוטור וארגז המילוי שדרכם עובר גל המשאבה גדלו. ועכשיו הם מונחים על קו החזרה דווקא מתוך הרגל, שכן מנקודת המבט של יצירת זרימה מלאכותית של מים במעגל סגור, המיקום של משאבת המחזור הוא אדיש. למרות שהצבתם על צינור האספקה, שבו הלחץ ההידרוסטטי בדרך כלל נמוך יותר, היא רציונלית יותר. לדוגמה, מיכל ההרחבה מותקן במערכת שלך בגובה של 10 מ' מהדוד, מה שאומר שהוא יוצר לחץ סטטי של 10 מ' של עמוד מים, אבל הצהרה זו נכונה רק לגבי הצינור התחתון, ב לחץ עליוןיהיה פחות, שכן עמוד המים כאן יהיה קטן יותר. בכל מקום בו אנו מניחים את המשאבה היא תהיה נתונה ללחץ זהה משני הצדדים, גם אם היא מונחת על גבי אספקה ​​ראשית או מחזירה אנכית, הפרש הלחצים בין שני הצינורות של המשאבה יהיה קטן, שכן המשאבות הן קטן בגודל.

עם זאת, הכל לא כל כך פשוט. משאבה הפועלת במעגל סגור של מערכת החימום מגבירה את הסירקולציה על ידי שאיבת מים לצינור החום מצד אחד ושאיבה פנימה מצד שני. מפלס המים במיכל ההרחבה לא ישתנה בעת הפעלת משאבת הסחרור, שכן משאבה הפועלת באופן אחיד מבטיחה רק זרימה עם כמות קבועה של מים. מכיוון שבתנאים אלו (אחידות פעולת המשאבה ונפח מים קבוע במערכת) מפלס המים במיכל ההרחבה נותר ללא שינוי, אין זה משנה אם המשאבה פועלת או לא, הלחץ ההידרוסטטי בנקודה בה מתחבר המרחיב לצינורות המערכת יהיו קבועים. נקודה זו נקראת נייטרלית, מכיוון שהלחץ במחזוריות שפותחה על ידי המשאבה אינו משפיע בשום אופן על הלחץ הסטטי שנוצר מיכל הרחבה. במילים אחרות, הלחץ של משאבת המחזור בנקודה זו הוא אפס.

בכל סגור מערכת הידראוליתמשאבת הסירקולציה משתמשת במיכל ההרחבה כנקודת ייחוס בה הלחץ שפיתחה המשאבה משנה את סימנו: עד לנקודה זו המשאבה, היוצרת דחיסה, שואבת מים, ולאחר מכן היא, גורמת לוואקום, שואבת מים פנימה. כל צינורות החום של המערכת מהמשאבה לנקודה לחץ מתמיד(ספירה בכיוון תנועת המים) יתייחס לאזור פריקת המשאבה. כל צינורות החום לאחר נקודה זו הולכים לאזור היניקה. במילים אחרות, אם משאבת הסחרור מוכנסת לצנרת מיד לאחר נקודת החיבור של מיכל ההרחבה, היא תשאב מים מהמיכל ותשאב אותם למערכת אם המשאבה מותקנת לפני נקודת החיבור של המיכל, המשאבה תשאב להוציא מים מהמערכת ולשאוב אותם לתוך המיכל.

אז מה, מה זה משנה לנו אם המשאבה שואבת מים מהמיכל או שואבת אותם לתוכו, כל עוד היא מסובבת אותם דרך המערכת. אבל יש הבדל משמעותי: הלחץ הסטטי שנוצר על ידי מיכל ההרחבה מפריע לפעולת המערכת. בצינורות הממוקמים באזור פריקת המשאבה, יש לקחת בחשבון עלייה בהידראולית לחץ סטטיבהשוואה ללחץ המים במנוחה. להיפך, בצינורות הממוקמים באזור היניקה של המשאבה, יש צורך לקחת בחשבון את הירידה בלחץ, וייתכן שהלחץ ההידרוסטטי לא רק יירד ללחץ אטמוספרי, אלא אפילו ואקום עלול להתרחש. כלומר, כתוצאה מהפרש הלחצים במערכת קיימת סכנה של יניקה או שחרור אוויר או הרתחה של נוזל הקירור.

על מנת למנוע הפרעה בזרימת המים עקב הרתיחה או שאיבת האוויר, בעת תכנון וחישוב הידראולי של מערכות חימום מים, יש להקפיד על הכלל הבא: באזור היניקה בכל נקודה בצינורות מערכת החימום, הלחץ ההידרוסטטי חייב להישאר מוגזם כאשר המשאבה פועלת. ישנן ארבע דרכים אפשריות ליישם כלל זה (איור 13).

אורז. 13. דיאגרמות סכמטיותמערכות חימום עם מחזור משאבה ומיכל הרחבה פתוח

1. הרמת מיכל ההרחבה לגובה מספק (בדרך כלל לפחות 80 ס"מ). זוהי שיטה פשוטה למדי לשחזור מערכות עם זרימה טבעית למחזור המשאבה, אך היא דורשת גובה משמעותי חלל עליית גגובידוד קפדני של מיכל ההרחבה.
2. הזזת מיכל ההרחבה לנקודה העליונה המסוכנת ביותר על מנת לכלול את הקו העליון באזור הפריקה. יש צורך בהבהרה כאן. במערכות חימום חדשות, צינורות אספקה ​​עם זרימת משאבה נעשים עם שיפועים לא מהדוד, אלא לכיוון הדוד, כך שבועות אוויר נעות יחד עם המים, שכן הכוח המניע של משאבת המחזור לא יאפשר להן לצוף "נגד. הזרימה", כפי שהיה במערכות עם זרימה טבעית. לכן, הנקודה הגבוהה ביותר של המערכת היא לא במעלה הראשי, אלא בנקודה הרחוקה ביותר. לשחזור של מערכת ישנה עם זרימה טבעית לתחנת השאיבה, שיטה זו היא די עתירת עבודה, שכן היא דורשת שינוי של צינורות, וליצירת מערכת חדשה, היא אינה מוצדקת, שכן אפשרויות אחרות מוצלחות יותר הן אפשרי.
3. חבר את צינור מיכל ההרחבה ליד צינור היניקה של משאבת הסחרור. במילים אחרות, אם נשחזר מערכת ישנהעם סירקולציה טבעית, אז אנחנו פשוט מנתקים את המיכל מקו האספקה ​​ומחברים אותו מחדש לקו החזרה מאחורי משאבת המחזור ובכך יוצרים את התנאים הטובים ביותר עבור המשאבה תנאים נוחים.
4. אנו יוצאים מהתוכנית הרגילה של הצבת המשאבה על קו ההחזרה ומחברים אותה לקו האספקה ​​מיד לאחר נקודת חיבור מיכל ההרחבה. כאשר משחזרים מערכת עם זרימה טבעית, זוהי השיטה הפשוטה ביותר: אנו פשוט חותכים את המשאבה לתוך צינור האספקה ​​מבלי לשנות שום דבר אחר. עם זאת, אתה צריך להיות זהיר מאוד בבחירת משאבה אחרי הכל, אנחנו מניחים אותה תנאים לא נוחיםטמפרטורה גבוהה. המשאבה תצטרך לשרת לאורך זמן ובאמינות, ורק יצרנים בעלי מוניטין יכולים להבטיח זאת.

השוק המודרני של אביזרי אינסטלציה וחימום מאפשר החלפת מיכלי הרחבה סוג פתוחלסגור. במיכל סגור, אין מגע של נוזל המערכת עם אוויר: נוזל הקירור אינו מתאדה ואינו מועשר בחמצן. זה מפחית איבוד חום ומים ומפחית קורוזיה פנימית של התקני חימום. נוזל לעולם לא ישפך ממיכל סגור.

מיכל הרחבה סוג סגור("expanzomat") היא קפסולה כדורית או סגלגלה, המחולקת בפנים על ידי קרום אטום לשני חלקים: אוויר ונוזל. תערובת המכילה חנקן נשאבת לחלק האוויר של הדיור בלחץ מסוים. לפני מילוי מערכת החימום במים, הלחץ תערובת גזבתוך המיכל לוחץ את הדיאפרגמה בחוזקה אל חלק המים של המיכל. חימום המים מוביל ליצירת לחץ עבודה ולעלייה בנפח נוזל הקירור - הממברנה מתכופפת לכיוון חלק הגז של המיכל. בלחץ תפעול מרבי ועלייה מירבית בנפח המים, חלק המים של המיכל מתמלא ותערובת הגז נדחסת למקסימום. אם הלחץ ממשיך לעלות ונפח נוזל הקירור ממשיך לגדול, שסתום הבטיחות מופעל ומשחרר מים (איור 14).

אורז. 14. מיכל הרחבה מסוג ממברנה

נפח המיכל נבחר כך שנפחו השימושי אינו קטן מנפח ההתפשטות התרמית של נוזל הקירור, ולחץ האוויר המקדים בחלק הגז של המיכל נעשה שווה ללחץ הסטטי של עמודת נוזל הקירור מערכת. בחירה זו של לחץ תערובת הגז מאפשרת לך לשמור על הממברנה במצב שיווי משקל (לא מתוח) כאשר מערכת החימום מלאה אך אינה מופעלת.

מיכל סגור יכול להיות ממוקם בכל נקודה במערכת, אך ככלל, הוא מותקן ליד הדוד, שכן טמפרטורת הנוזל במקום בו מותקן מיכל ההרחבה צריכה להיות נמוכה ככל האפשר. ואנחנו כבר יודעים שעדיף להתקין את משאבת המחזור מיד מאחורי המרחיב, שם נוצרים התנאים הנוחים ביותר עבורה (ולמערכת החימום כולה) (איור 15).

אורז. 15. דיאגרמות סכמטיות של מערכות חימום עם מחזור משאבה ומיכל הרחבה סגור

עם זאת, עם עיצוב מערכת חימום כזה, אנו מתמודדים עם שתי בעיות: הסרת אוויר ו לחץ דם גבוהעל הדוד.

אם במערכות עם מיכלי הרחבה פתוחים הוציאו אוויר דרך המרחיב בזרם נגדי (במערכות עם מחזור טבעי) או באותו אופן (במערכות עם מחזור משאבה), אז זה לא קורה עם מיכלים סגורים. המערכת סגורה לחלוטין ואין לאוויר לאן לברוח. להסרת כיסי אוויר, מותקנים מדמי אוויר אוטומטיים בנקודה העליונה של הצינור - מכשירים המצוידים במצופים ו שסתומי סגירה. ככל שהלחץ עולה, השסתום מופעל ומשחרר אוויר לאטמוספירה. על כל רדיאטור חימום מותקנים ברזי או מייבסקי. החלק הזה מותקן על מכשירי חימום, מאפשר לך להוריד מנעול אווירישירות מרדיאטורים. ברז Mayevsky כלול בחלק מדגמי הרדיאטור, אך לרוב מוצע בנפרד.

אורז. 16. פתח אוורור אוטומטי

עקרון הפעולה של פתחי האוורור (איור 16) הוא שבהיעדר אוויר, ציפה בתוך המכשיר שומר על שסתום הפליטה סגור. כאשר האוויר נאסף בתא המצוף, מפלס המים בתוך פתח האוורור יורד. המצוף יורד ושסתום היציאה נפתח, דרכו משתחרר אוויר לאטמוספירה. לאחר שחרור האוויר, מפלס המים בפתח האוורור עולה והמצוף צף, מה שמוביל לסגירת שסתום הפליטה. התהליך נמשך עד שהאוויר נאסף מחדש בתא המצוף ומוריד את מפלס המים, מוריד את הציפה. פתחי אוורור אוטומטיים מיוצרים עיצובים שונים, צורות וגדלים וניתן להתקנה הן על הצינור הראשי והן ישירות ( בצורת L) ברדיאטורים.

שסתום מאייבסקי, בניגוד לפתח אוורור אוטומטי, הוא, באופן כללי, פקק רגיל עם תעלת פתח אוורור ובורג חרוט לתוכו: על ידי סיבוב הבורג, התעלה משתחררת והאוויר יוצא החוצה. סיבוב הבורג סוגר את התעלה. ישנם גם פתחי אוורור שבהם, במקום בורג חרוטי, משתמשים בכדור מתכת לחסימת תעלת פריקת האוויר.

במקום פתחי אוורור אוטומטייםוברזי Mayevsky, ניתן לשלב מפריד אוויר במערכת החימום. מכשיר זה מבוסס על יישום החוק של הנרי. האוויר הקיים במערכות חימום הוא בחלקו בצורה מומסת ובחלקו בצורה של מיקרו-בועות. כאשר המים (יחד עם האוויר) עוברים במערכת, הם נכנסים לאזורים טמפרטורות שונותולחץ. לפי חוק הנרי, באזורים מסוימים ישתחרר אוויר מהמים, ובאחרים הוא יתמוסס בתוכם. בדוד, נוזל הקירור מחומם לטמפרטורה גבוהה ולכן בו ישתחררו המים המכילים אוויר המספר הגדול ביותראוויר בצורת בועות זעירות. אם לא יוסרו מיד, הם יתמוססו במקומות אחרים במערכת בהם הטמפרטורה נמוכה יותר. אם תסיר בועות מיקרו מיד לאחר הדוד, אז ביציאה של המפריד תקבל מים מאווררים, שיספגו אוויר לתוך מקומות שוניםמערכות. אפקט זה משמש לקליטת אוויר במערכת ושחרורו לאטמוספירה באמצעות שילוב של דוד ומפריד אוויר. התהליך נמשך ברציפות עד להוצאת האוויר לחלוטין מהמערכת.

אורז. 17. מפריד אוויר

פעולת מפריד האוויר (איור 17) מבוססת על עקרון היתוך של מיקרו-בועות. בפועל, זה אומר שבועות אוויר קטנות נדבקות לפני השטח של טבעות מיוחדות ומתאספות יחד, ויוצרות בועות גדולות שיכולות להיפרד ולרחף באוויר. תא אווירמפריד. כאשר זרימת הנוזל עוברת דרך הטבעות, היא מתפצלת לכיוונים רבים ושונים, ועיצוב הטבעות הוא כזה שכל הנוזל העובר דרכן בא במגע עם פני השטח שלהן, מה שמאפשר למיקרו-בועות להיצמד ולהתלכד.

אורז. 18. דיאגרמות סכמטיות של מערכות חימום עם מחזור משאבה, מיכל הרחבה סגור ומפריד אוויר

עכשיו בואו ניקח הפסקה קטנה מהאוויר ונחזור למשאבת הסירקולציה. במערכות חימום עם צינורות ארוכים, וכתוצאה מכך, עם הפסדים הידראוליים גדולים, נדרשות לעתים קרובות משאבות סחרור חזקות למדי, היוצרות לחץ בצינור הפריקה גדול מזה שעבורו מיועד דוד החימום. במילים אחרות, כאשר מניחים את המשאבה על קו החזרה ישירות מול הדוד, חיבורים במחליף החום של הדוד עלולים לדלוף. כדי למנוע את זה, משאבות זרימה חזקות מותקנות לא מול הדוד, אלא מאחוריו - על צינור האספקה. ומיד נשאלת השאלה: היכן למקם את מפריד האוויר, מאחורי המשאבה או לפניה? יצרנים מובילים של מערכות חימום פתרו בעיה זו ומציעים להתקין מפריד מול המשאבה (איור 18) כדי להגן עליה מפני נזקים על ידי בועות אוויר.

עכשיו בואו נסתכל על מערכות חימום עם זרימת משאבה בפירוט רב יותר.

עקרון הפעולה של מעגל המחזור

תנועת מוצרי הבעירה דרך צינורות הדוד מתבצעת עקב הוואקום שנוצר על ידי מפלט העשן. בחלק העליון של תא האש שואב הריק הוא לא יותר מ-30 מ"מ של עמוד מים, ולפני מפלט העשן הוא 200 מ"מ. לכן, כדי למנוע יניקת אוויר קר לאורך הארובה, ריפוד הדוד נדחס בקפידה. האוויר הדרוש לבעירה מסופק דרך מחמם האוויר לכבשן הדוד באמצעות מאוורר מפוח. להאכיל מים, עבר הכנה מוקדמתמוזן לתוך הכלכלן, שם הוא מחומם לטמפרטורת הרוויה, ולאחר מכן מוזן לתוך תוף הדוד. בתוף מערבבים אותו במי הדוד, ואז דרך צינורות ההנמכה הוא נכנס לקולט התחתון, ממנו עולים המים, ולאחר מכן תערובת הקיטור-מים, בחזרה לתוף דרך צינורות המסך העולים. בתוף, תערובת הקיטור ומים מופרדת לאדים ומים. הקיטור מצטבר בחלקו העליון של התוף ומופנה לאחר מכן לתחנות המשנה, שם הוא מחומם לטמפרטורה שנקבעה מראש. המים בחלק התחתון של התוף מופנים שוב לתוך הצינורות. מעגל סגור זה המורכב מתוף של צינורות סעפת תחתונים וצינורות מסך עולים נקרא מעגל מחזור הדוד

תנועת המים במורדות ותערובת הקיטור בצינורות האידוי המחוממים מתרחשת עקב ההבדל בצפיפות המים ותערובת המים הקיטור. תערובת הקיטור-מים נוצרת בצינורות העלייה עקב החום הנפלט מהלפיד ומוצרי בעירה חמים. בעלייה לתוף מתחלקת תערובת הקיטור-מים לאדים ומים, בעוד האדים מצטברים בחלקו העליון של התוף, והמים הנותרים מוזנים בחזרה אל הצנרת, דרכם הם יורדים אל הקולט התחתון, וכן לאחר מכן נשלח לצינורות העלייה. במעגל המחזור המים נמצאים במצב של רוויה. גובה קווי המתאר עבור דוודים בעלי יכולות שונות שונה מאוד. עבור דוודים בעלי ביצועים נמוכים הוא נע בין 3 ל-5 מ', עבור דוודים בעלי ביצועים בינוניים עד 12 מ' ודוודים בעלי ביצועים גבוהים 30-40 מ' כתוצאה מגובה כה משמעותי, המים בחלק התחתון של המעגל יש התחממות מסוימת בגלל הלחץ הסטטי של עמודת המים.

דוגמא. דוד בלחץ של 13 atm, גובה המעגל הוא 10 מ' זה אומר שהלחץ בחלק התחתון יהיה 14 atm. לחץ של 13 אטמ' מתאים לטמפרטורת רוויה של 194 מעלות צלזיוס, ולחץ של 14 אטמ' מתאים ל-197 מעלות צלזיוס. לפיכך, בקולט התחתון טמפרטורת מי הדוד תהיה נמוכה ב-3 מעלות מטמפרטורת הרוויה. לכן, בחלק התחתון של צינורות העלייה, המים מחוממים לטמפרטורת הרוויה. לא מתרחש כאן אידוי ולכן חלק זה נקרא החלק האקונומייזר. גובה צינורות החימום הופך קטן יותר, ותכולת הקיטור עולה.

כוח המניע של זרימת הדם הטבעיתמוּגדָר:

S dv = H*(ρ 1 – ρ pv)*g H-contour גובה; ρ 1 - צפיפות מים בצנרת; ρ pv - צפיפות ממוצעת של תערובת הקיטור ומים

לחץ המחזור הטבעי יכול להגיע עד 0.5-0.8 atm. דוודים הפועלים בשל ההבדל בצפיפות של מים ותערובת קיטור מים נקראים דוודים עם זרימת דם טבעית. אם כוח מניעאם המחזור אינו מספיק כדי להבטיח את קצב ההתפשטות שצוין בדוד, אז מותקנת משאבת מחזור נוספת במעגל המחזור. דוודים כאלה נקראים דוודים עם הרבה פעמים מחזור כפוי . במקרים בהם דוודים יש מאוד לחץ גבוהוההבדל בצפיפות של מים ותערובת מים קיטור הופך לחסר משמעות, והטמפרטורה הגבוהה אינה מאפשרת שימוש במשאבת מחזור להפקת קיטור, הם משתמשים דוודים חד פעמיים, שבו אין מעגל מחזור.

זרימת מים היא תנועה של מים בלולאה סגורה. כחלק ממעגל המחזור, ב מקרה כללי, כולל כאלה אלמנטים מבנייםדוודים, כגון תופים, קולטים, צינורות מחוממים ולא מחוממים של משטחי חימום. מים יכולים לעבור דרך המעגל שוב ושוב או פעם אחת, לנוע דרך משטחי החימום מכניסה לשקע.

בהתאם לסיבות הגורמות לתנועת המים, מחזור הדם מתחלק לטבעי ומאולץ.

מחזור הדם הטבעי מתרחש ב דודי קיטור, שכן לחץ ההנעה במעגל נוצר מההבדל בצפיפות המים והקיטור. במקרה זה, כל ק"ג מים יכול להפוך בהדרגה לאדים, לעבור שוב ושוב דרך המעגל, או להפוך לאדים במעבר אחד דרך משטח החימום.

זרימת מים מאולצת מתבצעת באמצעות משאבה. הוא משמש ב דודי מים חמיםוכלכלני מים והוא זרימה ישירה.

עם כל סוג של מחזור ושיטות של ארגונו, המים והקיטור הנוצרים במעגל חייבים לקרר באופן אמין את המתכת, הנחוצה לפעולה ללא בעיות של הדוודים.

זרימה טבעית של מים בדודי קיטור.הבה נבחן את עקרון הפעולה של מחזור הדם הטבעי באמצעות הדוגמה של מעגל המחזור של מסך הצד של הכבשן (איור 10).

אורז. 10. תכנית של מעגל המחזור הטבעי הפשוט ביותר:

1 - אספן; 2 - צנרת; 3 - תוף עליון; 4 - צינורות מסך (הרמה).

מי הזנה מוכנסים לתוף העליון של הדוד 3. ממנו המים יורדים דרך צינור התחתון 2 ונכנסים לקולט 1. בקטע זה של המעגל לא מסופק חום למים (הצינור מבודד תרמי עם קיר חימר) וטמפרטורת המים נשארת מתחת לטמפרטורת הרוויה בלחץ קיטור נתון בדוד

מהקולט, מים נכנסים לצינורות המחוממים של המסך 4 ועולים דרכם, מחוממים לרתיחה, רותחים והופכים חלקית לאדים. תערובת הקיטור והמים המתקבלת מוכנסת לתוף, שם היא מופרדת למים ולאדים. הקיטור עוזב את הדוד, והמים מתערבבים עם מי ההזנה וחוזרים למעגל המחזור.

הקטע של הצינורות העולים בו מים מחוממים לרתיחה נקרא אקונומייזר, והקטע המכיל קיטור נקרא מכיל קיטור. גובהו של האחרון גבוה פי כמה מגובה קטע הכלכלן.

בקטע האקונומייזר המים נעים במהירות קבועה, ובחלק המכיל קיטור הם עולים כל הזמן, שכן כמות הקיטור שנוצרת בצינורות העלייה עולה ללא הרף. המהירות שיש למים בקטע האקונומייזר נקראת מהירות מחזור. בשל יציבותו, קצב המחזור הוא אחד מהם מאפיינים חשוביםמחזור הדם הטבעי. ערכו הוא בערך 0.5 - 1.5 מ"ש.

הנוכחות במעגל של אזורים עם מדיה בעלת צפיפויות שונות יוצרת הפרש לחצים או מניע לחץ מחזור במעגל. הלחץ בצנרת נוצר על ידי עמודת מים עם צפיפות r V,ובצינורות ההרמה - טור של תערובת מים וקיטור-מים בצפיפות r SM. לכן, תווך צפוף יותר מחליף תווך פחות צפוף ונוצרת תנועה מעגלית של מים במעגל. גודל לחץ הנהיגה נקבע על ידי קשר של הצורה:

S DV = h PAR (r B - r CM) g Pa, (7.1)

איפה h STEAM- גובה החלק המכיל קיטור של צינורות העלייה; g היא האצת הנפילה החופשית.

מביטוי הלחץ המניע עולה שלתפוצה אין די במדיה עם צפיפויות שונות. כמו כן, יש צורך להציב צינורות המכילים אדים בצורה אנכית.

במהלך מעבר אחד במעגל, רק חלק מהמים הופך לקיטור. לכן, כדי לאפיין את עוצמת אידוי המים, נעשה שימוש במושג קצב המחזור:

k = M/D,(7.2)

איפה M- זרימת מים דרך הצינור, ק"ג/שעה; ד- כמות הקיטור שנוצרת בצינורות מחוממים, ק"ג/שעה.

לפיכך, קצב המחזור מראה כמה פעמים צריך לעבור ק"ג אחד של מים במעגל כדי להפוך לאדים. עבור מסכים k = 50 - 70, עבור קורות הסעה k = 100 - 200.

ההדדיות של יחס המחזור מאפיין את מידת היובש של קיטור רטוב x = 1/k.מכאן נוכל להסיק כי במסכים נוצרת תערובת קיטור-מים המכילה לא יותר מ-0.02 או 2% קיטור. לכן, אפילו משטחי החימום הלחוצים ביותר של דוודים, שהם מסכים, נרטבים בצורה מהימנה ומקוררים במים.

בצרורות הסעה, כל הצינורות מחוממים על ידי גזים, שהטמפרטורה שלהם יורדת ברציפות כשהם עוברים דרך הצרור. לכן, בצינורות רותחים, ככל שהגזים נעים, גם תכולת הקיטור יורדת, וצפיפות תערובת הקיטור-מים עולה. נוכחות של צרור של תערובת קיטור-מים בצפיפויות שונות בצינורות יוצרת לחץ מונע המניע את המים לפי הסכמה הבאה: מהתוף העליון, מים נכנסים לצינורות האחוריים של הצרור ודרכם נכנסים לתוף התחתון. של הדוד; מהתוף, מים נכנסים לצינורות הנותרים של הצרור ויחד עם אדים, נכנסים לתוף העליון.

מחזור כפוי.זרימה כפויה משמשת בדודי מים חמים, כמו גם בכלכלה של דודי קיטור. תנועת המים דרך הצינורות של משטחי החימום מתבצעת על ידי משאבה. מים נכנסים קרים למשטח החימום ומשאירים אותו חמים, ומבצעים תנועת זרימה ישירה בדוד. קצב מחזור המים שווה לאחד.

כדי ליצור זרימה ישירה של מים, משטחי החימום של הדוודים עשויים בצורה של לוחות נפרדים, המחוברים זה לזה בסדרה או במקביל. הפאנל עשוי משורה אחת של צינורות, שקצותיהם סגורים לאספנים התחתונים (החלוקה) והעליונים (האוסף). במקרה זה, הצינורות יכולים להיות גם ישרים (בעיקר) וגם תצורת סליל.

כאשר צינורות מחוברים במקביל לקולטים, מים עוברים דרך הצינורות בקצבי זרימה לא שווים, דבר הנובע מהבדלים ב. התנגדויות הידראוליותצינורות וחימום לא אחיד של צינורות על ידי גזים. לכן, פחות מים זורמים לצינורות בודדים מהדרוש לקירור אמין של המתכת. תיתכן אפילו רתיחה של מים בצינורות בודדים, מה שמפחית עוד יותר את זרימת המים לצינורות כאלה.

תנועת המים בצינורות יכולה להיות כלפי מעלה או כלפי מטה. עם זאת, על מנת להימנע מהרתחה של מים, מהירותם נלקחת להיות לפחות 0.5-1 מ"ש. מאותן סיבות, ירידת לחץ המים בדוודים לא צריכה להיות יותר מ-0.2 MPa.

שימוש: בטכנולוגיית הזרקת דיו. מהות ההמצאה: התקן להסרת החום מחובר בצינורות /TP/ לאספקה ​​והחזרה של נוזל, בהתאמה, לפלט של מזרק סילון הקיטור ולצינור האספקה ​​הבינוני הפסיבי שלו. על מחזיר הנוזל TP מותקן מאייד אדיאבטי. המזרק מחובר לקולט המים על ידי TP פריקת ההפעלה. המצוף ממוקם בקולט המים ומחובר בקשיחות לשסתום הסימון /OK/ המותקן בסוף TP ההפעלה והפריקה. אספקת הנוזל TP ביציאת המזרק מצוידת באישור. המאייד מצויד באישור ומחובר דרכו לשנאי ההפעלה והפריקה. מחזיר הנוזל TP באזור שבין המזרק למאייד מצויד באישור. המייק-אפ TP מחובר ל-TP ההחזרה באזור שבין המזרק ל-OK. 1 משכורת טוף, 1 חולה.

ההמצאה מתייחסת לטכנולוגיית סילון וניתנת לשימוש בטכנולוגיות הקשורות לאספקת ופינוי חום במהלך מחזור נוזלים בלולאה סגורה, למשל במערכות חימום מים, פסטור מזון וכו'. ידועות מערכות דומות בהן מחזור הנוזל במעגל מתבצע על ידי משאבות חשמליות, ופינוי ואספקת החום מתבצעת על ידי מחליפי חום עיליים. החסרונות של מערכות דומות הם: חוסר היכולת להשתמש באנרגיה התרמית של מקור חום ליצירת לחץ למחזור, השימוש מכשירים מכנייםליצור זרימת נוזלים במעגל. ידועה מערכת המאפשרת להשתמש באנרגיית הקיטור הנלקחת מהנוזל החם לפני הכניסה לצרכן החום כמקור אנרגיה להזרמת נוזל בלולאה סגורה. החיסרון של מערכת כזו לחימום והובלת נוזלים הוא: יעילות נמוכה של שימוש בקיטור בעל פוטנציאל נמוך ליצירת סירקולציה (בהרתחה אדיאבטית של נוזל חם בטמפרטורה של 95 o C נוצר אדים בלחץ מתחת ללחץ אטמוספרי ע"י 50 kPa). עם כאלה לחצים נמוכים קיטור ובאופן הרגיל, למשל למעגלי חימום סגורים, טמפרטורת המים ("קרה") המוחזרת מצרכן החום למקור החום, כ-70 מעלות צלזיוס, פעולת מכשירי סילון קיטור הופכת לא יציבה. החסרונות של מערכת זו כוללים את הצורך להגביר את זרימת הנוזל החם, כי לפני צרכן החום, חלק מהאנרגיה התרמית של הנוזל ישמש להפקת קיטור, כמו גם חוסר האפשרות להמיר ישירות במעגל חלק מהאנרגיה התרמית המסופקת במחליף החום העילי לאנרגיה מכנית של תנועת נוזל. כדי להפעיל מערכת זו, נדרש ממריץ זרימת נוזלים של צד שלישי. האנלוגי הקרוב ביותר הוא מערכת שבה אנרגיית הקיטור במזרק קיטור מספקת תנועה מאולצת - סירקולציה של נוזל במיכל, שילוב של חימום הנוזל ויצירת לחץ לסירקולציה שלו. נוכחות של וסת צף על קו איפור המים שמספק המערכת מבטיחה רמת נוזל קבועה במיכל. החסרונות של אב הטיפוס הם: מזרק הקיטור מספק חימום של הנוזל ויוצר לחץ למחזור הנוזל במיכל ואינו מבטיח את זרימת הנוזל המחומם לצרכן והחזרתו; בטמפרטורה גבוהה של הנוזל במיכל, עיבוי לא שלם של הקיטור אפשרי, מה שיוביל לאיבוד אנרגיה נוספים; מכיוון שהנוזל מחומם בנפח המיכל עקב מחזור חוזר ונשנה של הנוזל דרך מזרק קיטור, תמיד תהיה אי אחידות מסוימת בטמפרטורת הנוזל בכל נפח המיכל, וכתוצאה מכך, בטמפרטורה של הנוזל שנשלח לצרכן; כדי להזרים את הנוזל המחומם לצרכן, יש צורך לאתר את המיכל בגובה גבוה יותר ביחס לצרכן ("זרימת כבידה" מסופקת באנלוגי) או להתקין משאבות חשמליות; עם עלייה בפריון המערכת (זרימת נוזל מחומם לצרכן), על מנת לשמור על אי אחידות חימום מקובלת, יש צורך להגדיל את נפח המיכל; למערכת יש אינרציה תרמית משמעותית עקב תהליכי חימום הנוזל בנפח המיכל. כדי לבטל את החסרונות הללו יש צורך: להשתמש באנרגיית קיטור בו זמנית כדי לחמם את הנוזל ולהעבירו לצרכן ובחזרה דרך מעגל סגור. זה ישפר את האמינות והיעילות של המערכת כולה; להוריד את הטמפרטורה של הנוזל המוחזר מצרכן החום לפני הכניסה למנגנון סילון הקיטור, מה שיגביר את האמינות והיציבות של מחזור הדם; להפחית את האינרציה התרמית של המערכת. מהות ההמצאה היא שחום מסופק ונוצר לחץ להזרמת נוזל לצרכן החום והחזרה מתבצעת במזרק סילון קיטור, בו נעשה שימוש בו זמנית באנרגיית הקיטור לחימום הנוזל ויצירת לחץ לסירקולציה ב. לופ סגור. המערכת המוצעת מכילה צינור איפור, צינור אספקת בינוני אקטיבי (קיטור), מזרק סילון קיטור ומכשיר להסרת חום המחוברים באמצעות צינורות אספקת נוזלים וחוזרים, בהתאמה, לשקע המזרק ולצינור אספקת האמצעי הפסיבי שלו, מאייד אדיאבטי, קולט מים, צינור התנעה ופריקה עם שסתום סימון ומצוף, כאשר המאייד האדיאבטי מותקן על צינור החזרת הנוזל, המזרק מחובר לקולט המים דרך צינור ההתנעה, המצוף. ממוקם באחרון ומחובר בצורה נוקשה לשסתום סימון המותקן בקצה צינור ההתנעה, צינור אספקת הנוזל במוצא המזרק מצויד בשסתום סימון, המאייד האדיאבטי מצויד בשסתום סימון ומחובר דרך האחרון לצינור הזנק-אפ, צינור החזרת הנוזל באזור שבין המזרק למאייד מצויד בשסתום סימון, וצינור האיפור מחובר לצינור ההחזרה בקטע שבין המזרק. ואת שסתום הסימון. למערכות עם טמפרטורה גבוההתווך פסיבי המוחזר מצרכן החום, המערכת מצוידת בנוסף במפלט סילון קיטור המותקן על צינור אספקת המדיום הפעיל מול המזרק, בעוד שצינור אספקת המדיום הפסיבי של המפלט עובר דרך שסתום חד כיוונימחובר למאייד אדיאבטי. יציבות המערכת המוצעת מובטחת על ידי הורדת טמפרטורת הנוזל בכניסת המזרק וציוד המערכת שסתום בטיחות(מכשיר להגבלת לחץ הנוזל במערכת המחזור), וכן מערכת איפור מעגל מחזור המשמשת בעת מילוי מעגל סגור בנוזל, הפעלת המערכת ובמהלך שחרור לחץ מוגבל של המעגל. כדי לשפר את אמינות ההתנעה מערכת סגורהמחזור נוזלים מצויד בשסתומי סימון ביציאת הנוזל המחומם ממנגנון סילון הקיטור, ביציאת הקיטור מהמאייד האדיאבטי ובין אזור הזרימה הדו-פאזית העל-קולית במנגנון סילון הקיטור והאטמוספירה. במקרה זה, הגדלת היעילות של הפעלת המערכת וביטול האפשרות של דליפות אוויר למעגל מחזור הנוזל מתבצעת בשל העובדה שסתום הסימון בקו התקשורת של אזור הזרימה הדו-פאזי העל-קולי של סילון הקיטור מנגנון עם האטמוספירה ממוקם מתחת למפלס הנוזל במיכל נוסף שבו בשיטות מוכרות רמת הנוזל המינימלית המותרת מובטחת אוטומטית. בטמפרטורות נוזל ביציאת מכשירי הסרת החום עד 70 מעלות צלזיוס, מספיקה שאיבת הקיטור מהמאייד האדיאבטי לתוך המזרק, מה שיבטיח שמירה על ואקום עמוק במאייד ולפיכך קירור מספק של הנוזל במאייד. בטמפרטורות יציאת נוזלים של יותר מ-70 מעלות צלזיוס, כדי להבטיח קירור עמוק יותר של הנוזל, שאיבת אדים מהמאייד מתבצעת בנוסף על ידי מפלט סילון קיטור המותקן על קו הקיטור מול המזרק. הישות שצוינה מוצגת בשרטוט. המערכת כוללת צינור אספקת מדיום (קיטור) פעיל 1, המחובר דרך שסתום 2 למזרק סילון קיטור 3 ישירות או דרך מפלט סילון קיטור 4 עם צינור 5. היציאה ממזרק סילון הקיטור 3 מחוברת באמצעות מזרק סילון קיטור מחומם. צינור אספקת נוזל 6 למכשיר להסרת חום 7 ומותקן על שסתום סימון צינור זה 8. יציאת הנוזל מהמכשיר 7 מחוברת בצינור חוזר 9 לצינור 10 של המזרק 3, וכך נוצרת לולאת מחזור סגורה. על צינור החזרה 9 אחרי שסתום 11 ישנו מאייד אדיאבטי 12, המחובר בצינורות עם שסתומי סימון 13, 14, 15, בהתאמה, למזרק 3, מפלט 4 ולצינור התחלה-פריקה 16, המחבר את הצינור 17 של מזרק 3 עם קולט המים 18 דרך שסתום סימון 19 המחובר לצוף 20. צינור איפור מערכת 21 עם שסתום 22 מחובר לצינור ההחזרה 9 בין מזרק 3 לשסתום הסימון 15. שסתום בטיחות 23 מותקן על צינור ההחזרה 9 בין התקן הסרת החום 7 לשסתום 11. השרטוט מציג באופן קונבנציונלי אזור I - אזור הזרימה העל-קולית במפלט 4 ואזור II - אזור הזרימה הדו-פאזית העל-קולית במזרק 3. בשעה טמפרטורות נמוכות יחסית של הנוזל ביציאה של התקן הסרת החום 7 (לא גבוה מ-70 מעלות צלזיוס), אפשר לפשט את המערכת המוצגת בשרטוט, כלומר להוציא את מפלט סילון הקיטור 4 מהמערכת ומצינור עם שסתום סימון 14 המחבר את המפלט למאייד 12. המערכת פועלת באופן הבא. למילוי המערכת המיובשת, פותחים שסתום 22 ודרך צינור האיפור 21, מים בלחץ דרך צינור 10 נכנסים למזרק סילון קיטור 3, משם דרך צינור 17 לאורך צינור תחילת פריקה 16 לתוך קולט המים 18, בעוד המצוף 20 שצף למעלה עם עליית המפלס מפעיל כוח על פתיחת שסתום הסימון 19. כאשר שסתום 11 סגור, שסתום 2 נפתח וקיטור מסופק דרך צינור אספקת המדיום הפעיל 1 אל מזרק סילון הקיטור 3. כבר עם אספקת קיטור מינימלית, נוצר אזור זרימת גז-נוזל על-קולי II במזרק 3, ב אשר נוצר ואקום עקב קצבי זרימה גבוהים. ביציאה מאזור II בזרימת גז-נוזל על-קולית, מתרחש מעבר לזרימת נוזל תת-קולית בנחשול לחץ עם עיבוי מוחלט של קיטור בזרימה, בעוד שבגלל אנרגיית הקיטור, הנוזל מתחמם ולחץ נוצר כדי להעביר את הזרימה הלאה, מה שגורם לשסתום הסימון 8 להיפתח ולמלא את המערכת כולה עד שסתום 11. מאז מסתבר שצינור פריקת ההתנעה 16 נמצא בקשר עם אזור המפונה II של המזרק 3, אז דרך המצוף 20 שצף למעלה בכוח כאשר נוזל נכנס לקולט המים 18, שסתום הסימון 19, הנוזל מקולט המים 18 נשאב למערכת עד שבשל ירידת מפלס המים, השפעת המצוף 20 על שסתום 19 לא ייעצר מילוי המערכת בנוזל ייעצר כאשר עליית הלחץ במערכת תוביל לפתיחת שסתום הבטיחות 23, מכוון ללחץ תגובה מסוים, והנוזל מהמערכת יפרק. למשל, לתוך מיכל המיועד לאיסוף. על ידי פתיחת שסתום 22 וסגירת שסתום 11, המאייד האדיאבטי 12 מופעל, והקיטור הנוצר במאייד, כתווך פסיבי ליצירת סירקולציה, ישאב דרך שסתום הסימון 13, צינור 16 וצינור 17 לתוך התקן 3 , ואחריו עיבוי בנחשול לחץ . הנוזל, שמקורר עקב רתיחה אדיאבטית, מוזן דרך שסתום הסימון 15 וצינור 9 ​​לתוך צינור 10 של מזרק 3. ירידה זו בטמפרטורת הנוזל מאפשרת לשמור על זרימת גז-נוזל על-קולית II באזור II של מזרק 3. הדרגה של חימום הנוזל במכשיר והלחץ המרבי שניתן להשיג למחזור של הנוזל המחומם תלוי בלחץ הקיטור מול מזרק 3 ומוסדר על ידי שסתום 2. אם יש דליפה במעגל, שסתום 22 יכול להתחדש באופן זמני המערכת. התפקיד של שסתום בטיחות 23 יכול להתבצע גם על ידי אלה המשמשים לעתים קרובות במערכות חימום. מיכלי הרחבה, ממוקם בגובה מספיק. בטמפרטורות נוזל גבוהות (יותר מ-70 מעלות צלזיוס) בצינור החוזר 9 ביציאה של מתקן הסרת החום 7, יש צורך בקירור עמוק יותר של הנוזל הנכנס לצינור 10 של מזרק 3. הדבר מצריך הרתחה אינטנסיבית יותר. של הנוזל במאייד 12 ועלייה בכמות האדים המורחקים מהמאייד. במקרה זה יש צורך מכשיר נוסף - מפלט סילון קיטור 4 לשאיבת אדים מהמאייד 12 ובנוסף לתהליכים במערכת שתוארו לעיל יתרחשו בנוסף התהליכים הבאים. כשפותחים שסתום 2 ומספקים מספיק אדים למפלט 4, נוצר אזור שואב של זרימת קיטור על-קולית 1, שאליו נשאבים האדים הנוצרים במאייד 12, שהם תווך פסיבי ביחס לזה הפעיל. צינור דרך שסתום סימון 14 שנפתח עקב הוואקום באזור 1. - אדים הנכנסים דרך שסתום 2. למזרק מסופקים מי תוספת בטמפרטורה לא גבוהה מ-40 o C ולחץ לא נמוך מ-50 kPa 3 דרך שסתום 22. מים נכנסים דרך צינור 16 לקולט המים 18. כאשר שסתום הקיטור 2 נפתח ולחץ הקיטור מול מזרק 3 עולה ל-100 kPa, מופיע אזור על-קולי II במזרק 3 ושסתום הסימון 8 נפתח, נוזל מצינור האיפור 21 ומאספן המים 18 נכנס לצינור האספקה ​​6 ​​וממלא את המערכת. שסתום 2 מגביר את אספקת הקיטור על מנת להעלות את טמפרטורת הנוזל ביציאה של מזרק 3 לערך הקרוב לערך הנומינלי - 95 o C. כאשר לחץ הקיטור בחזית המכשיר שווה ל-300 kPa, זה תגיע לטמפרטורה. במקרה זה, נוצר ואקום של 90 kPa באזור I של מזרק 4. לאחר מילוי המערכת והעלאת לחץ הנוזל מול שסתום הבטיחות ל-150 קפ"ש, השסתום נפתח ומתחילה פינוי עודפי נוזלים מהמערכת. כאשר שסתום 11 נפתח, הנוזל ממכשיר הסרת החום 7 נכנס למאייד 12, שם הוא רותח והטמפרטורה שלו ביציאת המאייד למזרק 3 תרד מ-75 oC ל-45oC, עקב יניקה של אדים לתוך המפלט 4 ודרך צינור ההתנעה 16 לתוך המזרק 3, יישמר ואקום במאייד של 90 kPa. לאחר סגירת שסתום 22, מיקום שסתום 2 שומר על טמפרטורת הנוזל המחומם מול מתקן הסרת החום 7 שווה ל-95 o C. המערכת המוצעת מאפשרת להגביר את האמינות והיעילות של המערכת על ידי שימוש בתרמית אנרגיית קיטור בו זמנית לחימום ויצירת לחץ להזרמת נוזל בלולאה סגורה לחום הצרכן ולהיפך, תוך ביטול השימוש במכשירים מכניים ובמחליפי חום עתירי מתכת למטרות אלו. האמינות והיציבות של זרימת הנוזלים במעגל גדלה, בגלל בעזרת מאייד אדיאבטי, טמפרטורת הנוזל הנכנסת למזרק סילון הקיטור מופחתת כאשר נוצר לחץ סירקולציה. נוצרו אפשרויות להפעלה פשוטה ומהימנה של המערכת ללא שימוש במכשירים מיוחדים (ממריצים למחזור).

תְבִיעָה

1. מערכת לחימום והובלת נוזלים בלולאת מחזור סגורה, המכילה צינור איפור, צינור אספקת בינוני פעיל, מזרק סילון קיטור ומתקן להסרת חום המחובר באמצעות צינורות אספקת וחזרה נוזלים, בהתאמה, ליציאת המזרק. וצינור האספקה ​​הבינוני הפסיבי שלו, המאופיין בכך שהמערכת מצוידת בנוסף במאייד אדיאבטי, קולט מים וצנרת התחלת פריקה עם שסתום סימון ומצוף, בעוד שהמאייד האדיאבטי מותקן על צינור החזרת הנוזל, מזרק מחובר לקולט המים דרך צינור ההתנעה, המצוף ממוקם בזה האחרון ומחובר בצורה נוקשה לשסתום סימון המותקן בקצה צינור ההתנעה, צינור אספקת הנוזל בשקע המזרק מצויד עם שסתום סימון, המאייד האדיאבטי מצויד בשסתום סימון ומחובר דרך זה לצינור התחלה-פריקה, צינור החזרת הנוזל באזור שבין המזרק למאייד מצויד בשסתום סימון, והמוצר צינור למעלה מחובר לצינור ההחזרה באזור שבין המזרק לשסתום ההחזרה 2. המערכת לפי תביעה 1, המאופיינת בכך שהמערכת מצוידת בנוסף בפליט סילון קיטור המותקן על צינור אספקת המדיום הפעיל מול המזרק, בעוד שצינור אספקת האמצעי הפסיבי של המפלט מחובר באמצעות שסתום סימון. למאייד האדיאבטי.