Зерновий елеватор принцип роботи

Призначення та функції вузла

Вода в мережах централізованого теплопостачання досягає температури 150 ° С і рухається зовнішніми магістралями під тиском 6-10 Бар. Навіщо підтримуються такі високі параметри теплоносія:

1. Щоб високотемпературні котли чи інше теплосилове обладнання функціонувало з максимальним ККД.
2. Для доставки нагрітої води в райони, віддалені від котельні або ТЕЦ, насоси повинні створювати пристойний напір. Тоді на теплових вводах довколишніх будівель тиск сягає 10 Бар (опресування – 12 Бар).
3. Транспортування перегрітого теплоносія вигідне економічно. Тонна вода, доведена до 150 градусів, містить значно більше теплової енергії, ніж аналогічний об'єм при 90 °С.

Довідка. Теплоносій у трубах не звертається в пару, оскільки знаходиться під тиском, що утримує воду в рідкому агрегатному стані.

Деталь нехитра - на вигляд звичайний трійник з фланцями
Згідно з чинними нормативними документами, температура теплоносія, що подається в систему водяного опалення житлової або адміністративної будівлі, не повинна перевищувати 95 °С. Та й натиск 8-10 атмосфер дуже великий для внутрішньобудинкової тепломережі. Отже, вказані параметри води слід підкоригувати у менший бік.

Елеватор - це енергонезалежний пристрій, що знижує тиск і температуру вхідного теплоносія шляхом підмішування охолодженої води, що надходить із системи опалення. Показаний вище на фото елемент входить до складу схеми теплового вузла, встановлюється між трубопроводом, що подає і зворотним.

Третя функція елеватора – забезпечити циркуляцію води в будинковому контурі (як правило однотрубної системи). Ось чому цей елемент цікавий – при зовнішній простоті він поєднує 3 пристрої – регулятор тиску, змішувальний вузол і водоструминний циркуляційний насос.

Елеваторний елемент зі змінним соплом

Елеватор що це таке

Щоб зрозуміти і розібратися, що являє собою цей елемент, найкраще спуститися в підвал будівлі і подивитися на власні очі. Але якщо у вас немає бажання залишати ваш будинок, то можна ознайомитись з фото та відео файлами у нашій галереї. У підвалі серед безлічі засувок, клапанів, трубопроводів, манометрів та термометрів ви обов'язково знайдете цей вузол.

Пропонуємо спочатку розібратися у принципі роботи. До будівлі підводиться гарячий теплоносій для систем опалення від районної котельні і відводиться охолоджений.

Для цього потрібні:

• Трубопровід подачі – виконує постачання гарячого теплоносія до споживача;
• Трубопровід обратки - виконує роботу з відведення охолодженого теплоносія та повернення його в районну котельню.

Типова схема елеваторного вузла опалення

На кілька будинків, а в деяких випадках і на кожен, якщо великі будинки, обладнуються теплові камери. У них відбувається розподіл теплоносія між будинками, а також встановлена ​​запірна арматура, яка служить для відсікання трубопроводів. Також у камерах можуть виконуватися дренажні пристрої, які служать для спустошення труб, наприклад, для ремонтних робіт. Далі процес залежить від температури теплоносія.

У нашій країні є кілька основних режимів роботи районних котелень:

• Подача 150 і 70 градусів Цельсія;
• Відповідно 130 та 70;
• 95 та 70.

Вибір режиму залежить від широт проживання. Приміром, для Москви буде достатньо графіка 130/70, а Іркутська знадобиться графік 150/70. Назви цих режимів мають числа максимального навантаження трубопроводів. Але в залежності від температури повітря за вікном котельня може працювати при температурах 70/54.

Вузол у підвалі

Робиться це для того, щоб не було перегріву в приміщеннях і щоб було комфортно перебувати. Виконується це регулювання на котельні та є представником центрального типу регулювання. Цікавим є той факт, що у європейських країнах виконується інший тип регулювання – місцевий. Тобто відбувається регулювання на об'єкті теплопостачання.

Теплові мережі та котельні в такому випадку працюють за максимальним режимом. Найбільш висока продуктивність котельних агрегатів досягається саме при максимальних навантаженнях. Теплоносій для систем опалення приходить до споживача і вже за місцем регулюється спеціальними механізмами.

Ці механізми складаються з:

• Датчиків температури зовнішнього повітря та внутрішнього;
• Сервоприводи;
• Виконавчий механізм з клапаном.

Такі системи обладнуються індивідуальними приладами обліку теплової енергії, з цього досягається велика економія фінансових ресурсів. У порівнянні з елеваторами такі системи менш надійні та довговічні.

Отже, якщо теплоносій має температуру не більше 95 градусів, то головним завданням є якісний фізичний розподіл тепла по всій системі. Для досягнення цих цілей застосовують колектори та балансувальні крани.

Грязевик для вузла, який вимагає інструкція з експлуатації

Але в тому випадку, коли температура вища за 95 градусів, то її потрібно трохи зменшити. Цим і займаються елеватори в системі опалення, вони підмішують до трубопроводу, що подає охолоджену воду зі зворотного.

Важливо. Процес регулювання елеваторним вузлом є найпростішим і найдешевшим механізмом, головне правильно зробити розрахунок елеватора опалення.

Функції та характеристики

Як ми з вами розібралися, елеватор системи опалення займається охолодженням перегрітої води до заданої величини. Потім ця підготовлена ​​вода надходить у батареї опалення у кожній квартирі.

Цей елемент виконує підвищення якості роботи всієї системи будівлі та при правильному монтажі та підборі виконує дві функції:

• Змішувальну;
• Циркуляційну.

Переваги, якими володіє елеваторна система опалення:

• Простота конструкції;
• Висока ефективність;
• Не потрібне підключення до електричного струму.

Недоліки:

• Потрібен точний та якісний розрахунок та підбір елеватора опалення;
• Немає можливостей регулювати температуру на виході;
• Потрібно дотримуватися перепаду тиску між подачею і обраткою в районі 0,8-2 бар.

В наш час такі елементи набули величезного поширення в господарстві теплових мереж. Це обумовлюється їх перевагами, такими як стійкість до зміни гідравлічних та температурних режимів. До того ж, вони не вимагають постійної присутності людини.

складники

Важливо. Розрахунок, підбір і налаштування елеваторів не варто виконувати своїми руками, це краще залишити для фахівців, так як помилка вибору може призвести до великих проблем.

Конструкція

Елеватор складається з:

• Камери розрідження;
• Сопла;
• Струменевого елеватора.

Серед теплотехніків є поняття як обв'язування вузла елеватора. Воно полягає в установці необхідної запірної арматури, манометрів та термометрів. Все це у зборі і є вузлом.

Важливо! На сьогодні виробники реалізують елеватори, які здатні завдяки електричному приводу виконувати регулювання сопла. При цьому можна виконувати регулювання витрати теплоносія в автоматичному режимі. Але варто також відзначити, що таке обладнання поки що не відрізняється високим ступенем надійності.

Приблизні температури

Принцип роботи елеватора

Зовні конструкція нагадує великий трійник із металевих труб із приєднувальними фланцями на кінцях. Як влаштований елеватор усередині:

• лівий патрубок (дивись креслення) являє собою сопло розрахункового діаметра, що звужується;
• за соплом розташовується змішувальна камера циліндричної форми;
• нижній патрубок служить для приєднання зворотної магістралі до камери, що змішує;
• правий патрубок - це дифузор, що розширюється, направляє теплоносій в опалювальну мережу багатоповерхового будинку.

На кресленні патрубок потоку, що ежектується, умовно показаний зверху, хоча зазвичай він розташовується знизу

Примітка. У класичному виконанні елеватор не потребує підключення до електромережі. Оновлений варіант виробу з регульованим соплом та електроприводом приєднується до зовнішнього джерела живлення.

Сталевий елеваторний вузол підключається лівим патрубком до магістралі централізованої теплової мережі, що подає, нижнім - до зворотного трубопроводу. З обох боків елемента ставляться засувки, що відсікають, плюс сітчастий фільтр - відстійник (інакше - грязьовик) на подачі. Традиційна схема теплового пункту з елеватором також включає манометри, термометри (на обох лініях) та пристрій обліку спожитої енергії.

Тепер розглянемо, як працює елеваторна перемичка:

1. Перегріта вода з мережі теплопостачання проходить через лівий патрубок до сопла.
2. У момент проходження крізь вузький переріз сопла під високим тиском перебіг потоку прискорюється згідно із законом Бернуллі. Починає діяти ефект водоструминного насоса, що забезпечує циркуляцію теплоносія в системі.
3. У зоні змішувальної камери тиск води знижується до норми.
4. Струмінь, що рухається з високою швидкістю в дифузор, створює розрідження в камері змішування. Виникає ефект ежекції – потік рідини з вищим тиском захоплює через перемичку теплоносій, що повертається з опалювальної мережі.
5. У камері елеватора опалення відбувається перемішування охолодженої води з перегрітою, на виході з дифузора отримуємо теплоносій потрібної температури (до 95 ° С).

Уточнення. Варто відзначити, що елеваторний вузол також використовує в роботі принцип інжекції – змішування двох струменів з одночасною передачею енергії. Натиск результуючого потоку стає менше, ніж початкового, але більше підсмоктується з обратки. Більш зрозуміло процес показаний на відео:

Головна умова нормальної роботи елеватора – достатній перепад тисків між магістральною подачею та зворотною лінією. Зазначеної різниці має вистачити на подолання гідравлічного опору будинкового опалення та самого інжектора. Зверніть увагу: вертикальна перемичка врізається в обратку під кутом 45° для кращого поділу потоків.

На подачі з тепломережі тиск найвищий, при виході з дифузора – середній, у зворотній магістралі – найнижчий. Те саме в елеваторі відбувається з температурою води

Технологічна схема елеватора - показати все, що приховано

Блоги

Володимир Поперечний

21 Листопада 2021, 10:00

3427

Впевнений, що якщо не кожен, багато читачів стикалися з технологічною схемою елеватора. Хтось вникав у креслення, хтось на об'єкті.

Для елеватора це один з основних документів і один з перших креслень у проекті будівництва. Технологічну схему аналізують усі – замовник, постачальник обладнання, експерт, будівельник.

Питання відповідальне: побудувавши елеватор без розуміння всіх можливих потоків, можна зіткнутися з нездатністю виконати певну операцію. Або навпаки, без розуміння можливості зміни маршрутів на випадок поломки, елеватор взагалі може зупинитись у сезон.

Але нескладне, здавалося б, завдання — переглянути, якщо пара-трійка потоків для двох-трьох типових партій зерна стає дедалі складнішою з кожною хвилиною. Починаєш «вникати» у технологічну схему. Перевіряєш наявність тих чи інших потоків, уточнюєш (а найчастіше відстоюєш) необхідність інших.

Технологічну схему проектувальник деталізує схемою "основних" потокових ліній. Але побіжний погляд підказує, що крім основних потоків є ще й другорядні, яких, виявляється, на порядок більше основних. Описуєш другорядні потоки. Паралельно "тримаєш у голові" продуктивність обладнання. Розглядаєш одночасне виконання кількох потоків для різних партій зерна (за культурою, обсягом).

І тут розумієш, що теорія про короткострокову пам'ять про запам'ятовування максимум семи одиниць — чиста правда. І ці одиниці далеко не паралельні потоки, а одиниці обладнання одного потоку.

Аналіз потоків схеми — перший крок до повнішого використання устаткування, раціональної організації роботи. Вже потім розумієш, що було б непогано побачити, як працює ця схема, як заповнюються ємності, допрацьовується зерно. Поекспериментувати для різних партій з підвищеною вологістю, наприклад. Для малого обсягу, різних швидкостей вивантаження культур з бункерів і силосів і т.д. Підправити схему та подивитися ще разок, що вийшло. Так би мовити, збалансувати технологічну схему, чи що.

І результат був би гідний — зменшення витрати електроенергії, травмування зерна, простоїв автомобілів, вагонів, суден. Це економія на надмірному транспортному обладнанні, нераціональних ємностях, зниження витрат на експлуатацію та збільшення оперативних можливостей елеватора.

Часте повторення цих розрахунків саме собою, як би, змусило розробити нескладний софт – редактора технологічних схем. Зрозуміло з функціоналом з аналізу та моделювання. Ну, точніше, розпочати розробку. Бо дефіциту в побажанні нових функцій немає.

Загалом програма нагадує звичайний редактор CAD-системи. Користувач має можливість побудувати технологічну схему елеватора просто створюючи/перетягуючи ті чи інші об'єкти на робочому столі програми, з'єднуючи їх інженерними мережами (самотеки, аспірація), встановлюючи характеристики обладнання (від обсягу, продуктивності та довжини обладнання, до кута нахилу та перехідних секцій самопливів) .

Крім простоти створення і редагування схеми, на сьогоднішній день автоматично розраховуємо всі потоки елеватора з характеристиками (довжина пробігу зерна в потоці, швидкість руху, критичні точки продуктивності, електроспоживання, ін.), потоки, що паралельно працюють, потоки через обладнання або самоплив, між обладнанням.

Програма вміє автоматично перевіряти схему наявність основних потоків, втоматично генерувати креслення потокових ліній, специфікації технологічного устаткування, пояснювальної записки.

На стадії тестування модуль оперативного розрахунку роботи елеватора за різними планами надходження, зберігання та відвантаження зерна.

Володимир Поперечний

Технічні характеристики стандартних виробів

Лінійка елеваторів заводського виготовлення складається із 7 типорозмірів, кожному присвоєно номер. При підборі враховується 2 основні параметри – діаметр горловини (камери змішування) та робочого сопла. Останнє є знімним конусом, який при необхідності змінюється.

Розміри складових елементів виробу дивіться нижче у таблиці

Заміна сопла проводиться у двох випадках:

1. Коли прохідний переріз деталі збільшується внаслідок природного зносу. Причина виробітку - тертя абразивних частинок, що містяться в теплоносії.
2. Якщо необхідно змінити коефіцієнт змішування - підвищити або знизити температуру води, що подається до будинкової системи теплопостачання.

Номери стандартних елеваторів та основні розміри наведені в таблиці (порівняйте з позначеннями на кресленні).

Зверніть увагу: у технічних характеристиках не вказується прохідний переріз сопла, оскільки діаметр розраховується окремо. Щоб підібрати номер готового трійника елеваторного під конкретну опалювальну систему, необхідно також обчислити потрібний розмір змішувально-інжекційної камери.

Розрахунок та підбір елеватора за номером

Відразу уточнимо порядок дій: насамперед розраховується діаметр камери, що змішує, і вибирається відповідний номер елеватора, потім визначається розмір робочого сопла. Діаметр інжекційної камери (у сантиметрах) обчислюється за такою формулою:

Показник Gпр, що бере участь у формулі, – це реальна витрата теплоносія в системі багатоквартирного будинку з урахуванням її гідравлічного опору. Розмір розраховується так:

• Q – кількість теплоти, що витрачається на обігрів будівлі, ккал/год;
• Тсм – температура суміші на виході із елеваторного трійника;
• Т2о – температура води у зворотній лінії;
• h – опір усієї розводки опалення разом із радіаторами, виражений у метрах водяного стовпа.

Довідка. Щоб вставити у формулу незрозумілі кілокалорії, потрібно знайомі вати помножити на коефіцієнт 0.86. Метри водного стовпа перетворюються на найбільш поширені одиниці: 10.2 м вод. ст. = 1 Бар.

Приклад вибору номера елеватора. Ми з'ясували, що реальна витрата Gпр становитиме 10 тонн змішаної води за 1 годину. Тоді діаметр змішувальної камери дорівнює 0.874?10 = 2.76 см. Логічно взяти змішувач №4 з камерою 30 мм.

Тепер з'ясовуємо діаметр вузької частини сопла (у міліметрах) за такою формулою:

• Dr – певний розмір інжекторної камери, див;
• u – коефіцієнт змішування;
• Gпр – наша витрата готового теплоносія на подачі до системи.

Хоча зовні формула видається громіздкою, але насправді розрахунки не надто складні. Залишається невідомим один параметр - коефіцієнт інжекції, що обчислюється так:

Усі позначення цієї формули ми розшифрували, крім параметра Т1 – температури гарячої води на вході в елеватор. Якщо припустити, що її величина становить 150 градусів, а температура подачі та обратки 90 і 70 °С відповідно, розмір Dc вийде 8.5 мм (при витраті 10 т/год води).

Коли відома величина напору Нр на вході в елеватор з боку централі можна скористатися альтернативною формулою визначення діаметра:

Зауваження. Результат обчислення за останньою формулою виявляється у сантиметрах.

Елеваторне обладнання

Комплекс із переробки та зберігання зерна складається з низки технологічно ув'язаних об'єктів, сукупність яких може принципово відрізнятися залежно від призначення комплексу: елеватор, млин, комбікормовий завод, крупозавод, маслозавод. Сучасний елеватор складається з комплексу обладнання для зберігання зерна (металевих ємностей) та транспортного обладнання (норій та конвеєрів). Металеві елеватори комплектуються системами температурного контролю та аерації. У складі сучасного елеватора обов'язково є лабораторія і вагове обладнання для контролю якості та кількості зерна, що надходить і відвантажується. У такому елеваторі зерно покращує свої якісні показники після його сушіння та очищення від домішок.

Як правило, комплекс складається з таких об'єктів:

- Пункт приймання зерна з автотранспорту , що складається з автоперекидачу, приймального бункера (завальна яма), транспортерів та норій, системи аспірації пилу. Призначений для приймання зерна з автомашин із причепом довжиною до 18 м та вантажопідйомністю 60 тонн. Залежно від продуктивності та технологічної схеми комплексу такий пункт проектують на 1, 2 або більше проїздів. Продуктивність пункту приймання на один проїзд визначається технологічним часом розвантаження однієї машини (час заїзду-виїзду, відкривання-закриття бортів, підйом-опускання автоперекидачу) і зазвичай становить 100-120 т/год.

— Робоча вежа , в якій розташовується очисне обладнання, є основною технологічною та найбільш відповідальною спорудою елеватора. Вона призначена для доставки зерна, що надходить від приймальних пристроїв, його очищення та розподілу по ємностях або іншим об'єктам комплексу. Конструктивно робоча вежа є багатоповерховою спорудою на основі потужного сталевого каркаса обшитого профільованими оцинкованими листами. У вежі розташовано очисне обладнання (скальператори, сепаратори), норії (не менше трьох) для підйому зерна на верхні галереї, очищення та відвантаження, система аспірації, бункерні (потокові) ваги.

— Сучасна вакуумна зерносушарка, , здатна працювати в автоматичному режимі, підтримуючи рівномірну задану вологість зерна на виході з сушарки завдяки застосуванню новітніх передових технологій сушіння.

— Металеві ємності для зберігання зерна (силоси), встановлені на бетонних основах з різною місткістю від 100 до 10000 тонн, розташовані в ряд або іншим способом залежно від їхньої кількості та технологічної схеми. У свою чергу ємності поділяють на силоси з плоскою бетонною основою і силоси з металевим конусним днищем. Для вентилювання зерна в силосах з плоскою основою передбачаються спеціальні канали, а силосах з конусним днищем встановлюється спеціальна система активного вентилювання. Ємності конструктивно пов'язані з верхніми та нижніми галереями. Верхні галереї складаються із сталевих конструкцій, що спираються на стійки та дахи силосів, на яких розташовуються транспортери для завантаження силосів та проходи для обслуговування. Нижні галереї, як правило, виконуються у вигляді залізобетонних тунелів заввишки не менше ніж 2 м у фундаментах силосів і призначені для розміщення в них транспортерів для вивантаження ємностей.

- Влаштування приймання-відвантаження зерна в залізничні вагони , що дозволяє вивантажувати одночасно 1, 2, або більше вагонів. Воно має криту наземну конструкцію та підземну частину, в якій розміщується транспортне обладнання. Для запобігання утворенню пилу під час розвантаження/завантаження вагонів встановлюється спеціальна система аспірації.

— Лабораторія , яка має у своєму розпорядженні автоматичні пробовідбірники та обладнання для експрес-аналізу зерна, що надходить, за лічені секунди визначає різні якісні показники зерна. Зазвичай розміщується в одному корпусі з адміністрацією елеватора.

— Ваговий комплекс , що складається з автомобільних (довжиною 20м) і вагонних електронних ваг, призначений для визначення кількості зерна, що приймається і відпускається.

Які переваги дає свій елеватор?

Економія на транспортуванні зерна . Вибір оптимального розташування елеватора в кілька разів скорочує витрати на транспортування зерна до місця зберігання та подальше відвантаження споживачам.

Точність вимірів. В елеваторі встановлюються сучасні тензометричні ваги. Власник отримує інформацію на комп'ютер про надходження та наявність зерна в режимі реального часу. Це дає можливість уникнути «похибок» виміру ваги, засміченості, вологості, клейковини, чим часто грішать недобросовісні елеватори. Датчики рівня, розташовані в кожному силосі, дозволяють будь-якої миті часу отримати інформацію про кількість зерна. Облік ваги разом з автоматизацією дає можливість у реальному режимі часу отримувати інформацію про надходження та наявність зерна, запобігти спробам розкрадання.

Контроль якості. Аналіз якісних характеристик зерна (натура, вологість, засміченість, клейковина) за допомогою автоматичних пробовідбірників та електронного обладнання для експрес-аналізу із занесенням даних до комп'ютера.

Економія на сушінні та очищенні зерна. Застосування сучасної економічної сушарки та зерноочисної техніки знижується собівартість очищення та сушіння зерна.

Оперативність. Застосування високопродуктивного обладнання дозволяє в короткі терміни в сезон прийняти великі обсяги зерна на зберігання та зробити відвантаження залізничним та автотранспортом споживачеві. У міжсезоння можна отримати додатковий прибуток, торгуючи зерном із інших регіонів.

Низькі витрати на зберігання зерна без втрат його якості . Виникаючі вогнища самозігрівання зерна виявляються за допомогою системи термометрії і ліквідуються за допомогою активного вентилювання в силосах і перекидання зерна з силосу в силос. Перекидання зерна із силосу в силос можна поєднати з обробкою зерна пестицидами. Обслуговують комплекс із приймання, очищення, сушіння, зберігання та відвантаження зерна всього кілька осіб.

Отримання максимального прибутку. За досвідом останніх років ціни на зерно до весни зростають у 1,5 – 2 рази. Маючи свій сучасний елеватор, Ви збережете зерно з мінімальними витратами, без погіршення якості та отримаєте максимальний прибуток.