Сепаратор для удаления воздуха из 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.

Назначение

Итак, для чего же нужна гидрострелка в системе отопления?

Цель установки гидрораспределителя в систему отопления – разделение потоков теплоносителя, а также защита котельного оборудования.

Рассмотрим основные конкретные ситуации, в которых может пригодиться данное устройство в отопительной системе:

Когда требуется создание двух и более контуров отопительной цепи с различным расходом теплоносителя. Например, пристыкованный контур требует большего расхода, чем основной от котла. В этом случае, есть два способа решения проблемы: увеличить мощность и циркуляцию основного контура, что будет не оправдано экономически и приведёт к быстрой выработке ресурса оборудования. Другой способ – установка гидрострелки, которая отрегулирует поток.
В отопительных схемах, включающих бойлеры, тёплые полы и несколько контуров, гидроразделитель поможет избежать негативного влияния этих систем друг на друга. При включении и выключении любого из элементов, не нарушится общий баланс системы.
Если есть несколько контуров (от одного котла), в каждом из которых имеется свой циркуляционный насос. Гидрострелка не допускает противодействие их друг другу. Приборы работают мягко, теплоноситель распределяется равномерно и в достаточном количестве во всех контурах.
Есть несколько котлов, которые объединены в единую отопительную цепь. Без установки гидрострелки тут не обойтись.
Ремонтопригодность – ещё один плюс, который появляется при установке гидрораспределителя. Прибор даёт возможность сохранять работоспособность всех контуров, кроме того, который требуется отключить.
В некоторых ситуациях оборудование может подвергаться перепадам температуры. Резкая подача холодной жидкости на разогретый элемент системы может привести к появлению трещин и выходу из строя. Особенно чувствительны к таким перепадам чугунные теплообменники, радиаторы и т.д. Происходит подобное при запуске отопления, во время ремонтных работ, аварийном отключении и т.д.

Это основные функции, которые выполняет гидрострелка. В процессе эксплуатации прибора, в его нижней части происходит накопление осадка из примесей, содержащихся в теплоносителе (окалина, ржавчина, песок, и прочая грязь).

Для удаления осадка здесь установлен специальный кран и многие относят это к дополнительным преимуществам, которые даёт гидрораспределитель.

Ведь очистка жидкости от примесей благоприятно сказывается на каждом элементе системы и продлевает срок их службы.

Кроме того, устройство оснащено возможностью стравливания растворённого в воде воздуха. Если он накапливается в радиаторах, то приводит к снижению эффективности нагрева. Так что гидроразделитель является ещё и воздухоотводчиком.

В гарантийном талоне к некоторым видам оборудования можно прочесть, что производитель несёт ответственность и готов принимать неисправное оборудование только при наличии в системе гидроразделителя.

Гидрострелка для отопления принцип работы, назначение и расчеты

В традиционной системе отопления без использования специальных узлов могут присутствовать определенные недостатки. Ее функционирование без важных доработок и регулировок станет разбалансированным. Удалить дисбаланс помогает правильно смонтированная гидрострелка для отопления

Важно снизить с помощью этого узла уровень теплового колебания внутри котла и создать слаженную работу циркуляционных насосов

В текущих условиях востребованность гидравлической стрелки проявляется в большинстве отопительных систем. Функционально она является компенсационной камерой, обеспечивающей связь между независимыми отопительными контурами.

Необходимость в оборудовании гидроузла
Как выглядит гидравлический разделитель
Принцип работы узла в системе
Дополнительные функции
Проведение расчетов
Особые условия
Как правильно совместить коллектор с гидрострелкой

Принцип работы гидрострелки

Разберем принцип работы гидравлического разделителя. Поскольку внутри трубы прибора ничего нет, ясно, что регулирование работы теплоносителя осуществляется за счёт физических законов. Как это работает:

Когда оборудование только запускается, температура теплоносителя ещё не достаточна, чтобы хоть как-то обогреть помещение, а циркуляционные насосы уже разгоняют его по батареям. Вода, достигая гидрострелки, направляется вниз и происходит вращение по малому кругу и котёл работает на себя, быстрее повышая температуру теплоносителя.

Гидравлические процессы, протекающие в гидрострелке

После того, как восстанавливается баланс в температуре подачи и обратки, потоки практически не смешиваются, а гидрострелка выполняет только функции сбора примесей и воздуха из жидкости. Но на практике, такое равновесие практически не достижимо и кратковременно, поэтому наличие гидрострелки всегда будет оправдано.

Если по каким-то причинам увеличивается расход системы, а протоки в котле меньшего диаметра и просто не могут обеспечить больший расход. Тогда вода в гидрострелке смешивается (происходит добавление нужного объема жидкости из обратки к подаче) и каждый элемент системы получает столько, сколько ей требуется – котёл меньше, ветки трубопровода больше.

Отопительные котлы длительного горения особенно остро нуждаются в установке гидрострелки, поскольку имеют несколько режимов топки (от розжига до затухания) и на каждом этапе работы требуется создать стабильные условия давления и температуры.

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.

Сепараторы для систем отопления

Устройства из антикоррозийной латуни и нержавеющей стали;

Быстрое удаление частиц грязи и воздушных пробок;

Варианты для любых инженерных систем, в том числе с высокими температурами и давлением;

Различные варианты подключения;

Способность работать в агрессивной среде;

Предотвращают кавитацию и коррозию;

Способность существенно увеличить сроки эксплуатации систем отопления, водоснабжения и охлаждения.

Сепараторы микропузырьков газа/воздуха, сепараторы шлама, сепараторы микропузырьков газа/воздуха и шлама разделяют на три типа.

Просто сепаратор микропузырьков газа/воздуха – удаляет микропузырьки воздуха из системы отопления.

Сепаратор шлама – отделяются и удаляются мельчайшие частицы размером от 5 мкм (=0,005 мм), но при этом напор в системе отопления не падает, даже при большом скоплении грязи.

Сепаратор микропузырьков газа и шлама – удаляет и воздух и частицы загрязнений.

Сепараторы изготавливают с разными видами подключения обычно небольшие диаметры с резьбовыми соединениями, а от 50 мм уже с фланцами или под сварку.

Самые продвинутые системы сепарации и деаэрации для систем отопления разрабатывались в Европе, такие компании как Spirovent (Спировент) Нидерланды — Голландия и Flamco (Фламко) Нидерланды, являются лидерами по производству и продажам сепараторов, неблокируемых воздухоотводчиков, автоматических систем подпитки и деаэраторов разных типов для систем отопления, горячего водоснабжения и систем охлаждения. Отличительной чертой производимой продукции является надежность, сервис по всей России, соотношение цена и качество на самом высоком уровне. А окупаемость данного оборудования гарантирована, даже если вы этого и не замечаете!

У систем отопления и горячего водоснабжения есть «невидимые враги». Это микропузырьки воздуха и частицы шлама, разрушающие трубы изнутри. Отследить их появление — что искать иголку в стогу сена. Впрочем, для этого есть специальные автоматические приспособления – сепараторы газа и шлама.

Как устроены сепараторы?

Каждый сепаратор микропузырьков газа имеет металлический корпус с вентиляционным клапаном и ушком для крепления. Внутри находится воздушная камера, сепарирующий барабан, а также выводное устройство для очищения или промывки.

Действуют они следующим образом – поток, проходя через сепаратор, замедляется. В результате воздушные пузырьки поднимаются вверх. Они попадают в воздушную камеру и откуда выводятся наружу, специальным неблокируемым воздухоотводчиком. Неблокируемые воздухоотводчики очень надёжны и долговечны, ведь от их работы, зависит и работа самого сепаратора микропузырьков газа/воздуха и шлама.

Сепаратор шлама работает по похожему принципу, только скопление отложений происходит в нижней части сепаратора и при промывке полностью удаляется. Причём, имея достаточно большой объем сепаратор не создаёт дополнительного сопротивления системе отопления или ГВС, даже при большом скоплении грязи. Это обусловлено его особенной конструкцией.

Преимущества:

Эти приборы изготовлены из материалов, устойчивых к коррозии, механическим повреждениям и окислению.

100% герметичность – достоинство, которым обладают все сепараторы. Купить их – значит, обезопасить себя от протечек.

Часто покупатели спрашивают, не засорится ли сепаратор, если теплоноситель содержит крупные частицы шлама. Большинство современных моделей не знают такой проблемы. Самые успешные из них (сепараторы марки Spirovent) способны удалять инородные тела размером от 5 мкм и конечно все крупные частицы!

Сепараторы не нуждается в техническом обслуживании и постоянном наблюдении. Большинство моделей работают полностью в автоматическом режиме.

Эти устройства можно считать приборами «быстрого реагирования». Чтобы удалить воздушную пробку или шлам, им нужно всего несколько секунд!

Современные сепараторы работают бесшумно.

Для запуска устройства не требуется тормозить работу всей системы.

Любой сепаратор легко и быстро монтируется и долго служит.

Приобрести сепаратор газа может каждый – его цена разумна и доступна большинству покупателей.

Так что если воздушные пробки и грязь – частые гости в вашем трубопроводе, рекомендуем устанавливать сепараторы газа и шлама, деаэраторы и неблокируемые воздухоотводчики.

Купить их в магазине Теплосток может каждый – даже если вы живете в самых отдаленных регионах. Ведь это не причина терпеть неудобства и постоянно менять трубы!

Всегда готовы Вам помочь определится с выбором, и организовать поставку сепараторов напрямую с Европейских заводов!

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.

Устройство

Итак, что такое гидрострелка в системе отопления. Гидрострелка – это полая труба (сечение может быть и круглым и квадратным), из которой выходят патрубки. Обычно они располагаются парами на противоположных сторонах, но есть варианты (см. «Виды гидроразделителей»).

Материалы, из которых выполняют прибор:

Сталь (нержавейка или низкоуглеродистая).
Медь.
Полипропилен.

Пластиковые модели подходят для систем от 13 до 35 кВт. Их не применяют в сочетании с теплогенераторами, работающими на твёрдом топливе, а температура в системе не должна превышать 70 °C.

Отопительная система с гидрострелкой

В верхней точке устанавливается автоматический воздухоотводчик. К отверстию, направленному вниз, обычно подсоединяется сливной кран для удаления грязи. Но есть возможность подключать к этому патрубку и расширительный бак.

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.

Конструкция, назначение и принцип работы гидравлической стрелки

Гидрострелка для отопления состоит из бронзового или стального корпуса с двумя патрубками для подключения к контуру котла (патрубок для подачи + патрубок для обратки), а также нескольких патрубков (как правило 2) для подключения контуров потребителей тепла. В верхней части гидравлического разделителя через шаровой кран или отсекающий клапан монтируется автоматический воздухоотводчик. в нижней части дренажный (сливной) кран. Внутри корпуса заводских гидрострелок часто устанавливается специальная сетка, позволяющая направить мелкие пузырьки воздуха в воздухоотводчик.

Конструкция модели Valtec VT. VAR 00.

Гидравлическая стрелка для отопления выполняет следующие функции:

Поддержание гидравлического баланса системы. Включение/отключение одного из контуров не влияет на гидравлические характеристики остальных контуров;
Обеспечение безопасности чугунных теплообменников котлов. Применение гидрострелки позволяет обезопасить чугунные теплообменники от резких перепадов температур (например при проведении ремонтных работ, когда отключается циркуляционный насос, либо при первом включении котла). Как известно, резкое изменение температуры теплоносителя негативно сказывается на чугунных теплообменниках;
Воздухоотводчик. Гидрострелка для отопления выполняет функции по отводу воздуха из отопительной системы. Для этого в верхней части устройства располагается патрубок для монтажа автоматического воздухоотводчика;
Наполнение или слив теплоносителя. Большинство как заводских, так и самостоятельно изготовленных гидравлических стрелок оборудуются сливными кранами, через которые возможно производить наполнение или слив теплоносителя из системы;
Очистка системы от механических загрязнений. Низкая скорость потока теплоносителя в гидравлическом разделителе делает его идеальным устройством для сбора различных механических загрязнений (окалина, накипь, ржавчина, песок и др. шлам). Циркулирующие по системе отопления твердые частицы постепенно скапливаются в нижней части устройства, после чего их можно удалить через сливной кран. Некоторые модели гидрострелок могут дополнительно оборудоваться магнитными уловителями, которые притягивают металлические частицы.

Схема системы отопления с использованием гидравлического разделителя.

Совет! Магнитный уловитель рекомендуется устанавливать до заполнения системы теплоносителем, в противном случае при монтаже уловителя необходимо будет сливать воду из гидравлического разделителя.

Процесс удаления механических частиц через сливной кран:

Отключаем котел и циркуляционные насосы;
После того, как теплоноситель остыл, перекрываем участок трубопровода, где расположен сливной кран;
На сливной кран одеваем шланг подходящего диаметра, либо, если позволяет пространство, подставляем ведро или любую другую емкость;
Открываем кран, сливаем теплоноситель до тех пор, пока не пойдет чистая вода без содержания загрязнений;
Закрываем сливной кран, после чего открываем перекрытый участок трубопровода;
Осуществляем подписку системы и запускаем оборудование.

Почему следует применять гидравлическую стрелку

Участок системы отопления с гидрострелкой.

С другого ракурса.

В системах отопления, где имеется два и более отопительных контура (радиаторы, водяной теплый плинтус. теплый пол, ГВС), как правило, контуры соединены между собой общим коллектором. При этом, наличие общего коллектора может привести к следующим проблемам:

Циркуляционные насосы каждого из контуров оказывают влияние друг на друга (особенно если насосы различаются по мощности). Для преодоления воздействия более мощного насоса, маломощный насос должен работать на пределе своих возможностей, потребляя больше электричества, чем это требуется в «обычных» условиях. При этом, работая на пределе своих возможностей, насосы раньше выходят из строя. К тому же, в таких условиях насос не всегда может обеспечить требуемую производительность;
Даже если циркуляционный насос одного из котуров был выключен, его радиаторы все равно будут нагреваться (под воздействием остальных насосов, циркуляция теплоносителя в отключенном контуре будет сохраняться);
Трудности при расчете мощности насосов как для котла, так и для отопительных контуров. Мощность насоса котла должна подбираться с учетом суммарной мощности насосов потребителей тепла.

Все вышеперечисленные проблемы может решить гидравлическая стрелка.

Вид на стрелку сбоку.

Примечание! В гидравлическом разделителе скорость движения теплоносителя резко снижается (примерно в 9 раз), это происходит из-за того, что при входе в разделитель, диаметр потока увеличивается в несколько раз (как правило, в 3 раза). Благодаря этому, исключаются перепады давления в системе.

Где купить

Среди отечественных предприятий, занимающихся выпуском готовых гидрострелок, является новосибирская компания ТМК Гольфстрим.

Здесь производят гидравлические распределители из высокоуглеродистой стали толщиной 3 мм.

Простые приборы с 4 патрубками стоят от 3,1 тыс. руб. (до 50 кВт). Аналогичное устройство до 100 кВт будет стоить почти 4 тыс. руб.

Есть модели, совмещённые с коллектором. Такой комплект на три контура обойдётся в 6,8 тыс. руб. Пятиконтурный – 9,3 тыс. руб. Среди продукции есть и мощное котельное оборудование. Например, стрелка DN100, рассчитана на работу до 500 кВт будет стоить 25 тыс. руб.

Связаться с организацией можно по телефону +7 913-953-16-80.

Многие другие производители также занимаются выпуском гидрораспределительного оборудования (только цены значительно выше):

итальянская фирма Immergas;
Аристон;
Meibes и другие.

Заключение

Гидрораспределитель в мощной или «ветвистой» отопительной системе – вещь необходимая. Попытки запускать такие системы без гидрострелки, приводили к тому, что тёплый пол в межсезонье перегревался, радиаторам порой не хватало мощности, а циркуляционный насос испытывал перегрузки и быстро выходил из строя. Поэтому экономия здесь не уместна. Тем более, что отечественное оборудование хорошего качества можно приобрести за очень скромную цену.

Даже если вы доверили установку отопительной системы специалистам, в основных тонкостях ее обустройства желательно разобраться. А если вы решили выполнить монтаж систем отопления своими руками, тем более следует заняться подробно изучением данного вопроса. В статье представлена информация об основных этапах установки системы.

Схему простейшей конструкции терморегулятора для инкубатора смотрите в этой теме .

Понравилось? Оцените статью!