Сепаратор воздуха и шлама: очистка и защита 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

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.

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.

Виды сепараторов

Современные агрегаты делятся на несколько видов. Каждый из них выполняет определенную функцию и отличается от других устройств особенностями конструкции и характеристиками.

Устройства делятся на 2 вида:

1. Мощные промышленные аппараты, предназначенные для переработки большого количества молока. Сложные установки используют на предприятиях в пищевой промышленности.
2. Сепараторы, предназначенные для бытовых нужд. Агрегат широко используют в небольших фермерских хозяйствах.

В зависимости от назначения сепараторы делятся на разные типы:

1. Аппараты-нормализаторы. Их используют для приготовления молока определенной жирности.
2. Сливкоотделители. Их применяют для расщепления молока на жирные сливки и обрат.
3. Агрегаты-очистители. Устройства очищают продукт от примесей и загрязнений. Операция производится без сепарирования молока на отдельные фракции.
4. Сепараторы-универсалы. Одновременно отделяют сливки и очищают молоко от загрязнений.
5. Аппараты для разделения творожной массы (сгустка) на сыворотку и творог.
6. Устройства для осветления отделившейся сыворотки.
7. Установки-кларификаторы. Используются для процедуры гомогенизации и осветления молока.
8. Аппараты для дополнительного обезжиривания отделенной сыворотки.

Большинство перечисленных устройств используют на пищевых предприятиях. Для небольшого хозяйства достаточно приобрести самый простой, универсальный агрегат.

По особенностям конструкции устройства делятся на 3 вида:

1. Бытовые сепараторы открытого типа. В этом случае продукт контактирует с воздушными массами, как на входе, так и на выходе. Следует отметить, что из-за воздействия воздуха молоко дает сильную пену. Это плохо сказывается на качестве работы агрегата.
2. Устройства полузакрытого типа. Здесь молоко контактирует с воздушными массами только при подаче в барабан. Зато конечные продукты поступают в емкости по закрытым выводящим путям.
3. Установки закрытого вида. Сложные устройства обеспечивают проведение обработки молока без доступа воздуха. К сожалению, такие устройства являются лишь составляющей частью промышленного оборудования.

Бытовые устройства делятся на установки с ручным или электрическим приводом.

Инструкция по применению

Бытовым сепаратором пользоваться не сложно, однако для успешной работы необходимо следовать некоторым правилам:

1. Для процедуры сепарирования молоко нужно подготовить. Сырье подогревают до температуры 38-40 градусов. Образовавшуюся на поверхности молока тонкую пленку снимают.
2. Устройство включают и дают поработать в холостом режиме в течение 3 минут. Затем в барабан заливают 1л воды и прогоняют через сепаратор. После подготовки агрегат можно использовать для обработки молока.
3. В чашу приемника заливают подготовленное молоко. Во время работы устройства нужно следить за потоками сепарированных фракций. В первую очередь появятся жирные сливки, а затем наступит очередь обрата.
4. Для получения сливок высшей степени жирности необходимо отрегулировать барабан. Для этого регулировочный винт закручивают до конца, а затем поворачивают его в обратную сторону на 1,5 оборота. Если необходимо получить сливки средней степени жирности, винт опять закручивают до конца, а затем поворачивают в обратную сторону на 3,5 оборота.
5. Перед началом и окончанием процедуры сепаратор тщательно моют горячей водой. В качестве очищающего средства используют соду. Агрегат моют с помощью мягкой губки или тряпочки. Нельзя использовать металлические мочалки агрессивные чистящие порошки.

2 Наиболее востребованные модели

Свободная внешняя магнитная система (условный проход) ПСМ применяется там, где появляется вероятность зависания продуктов в сепараторе или появляется вероятность задержки улавливаемых ферромагнитных тел над движущимся слоем продукта.

Сепаратор магнитный ПСМ эффективно улавливает металломагнитные крупные примеси, масса которых превышает 15 граммов. Как правило, сепараторы ПСМ устанавливают в самотечные вертикальные трубы круглого и квадратного сечений.

Описываемый сепаратор обладает следующими техническими данными:

• Производительность до двадцати тонн в час;
• Максимальная рабочая температура до +120°C как у тестораскатки для дома и бизнеса;
• Фракция сепарируемого продукта 0,01-100 мм;
• Влажность сепарируемого продукта не превышает 95%;
• Ручная очистка;
• Срок стабильности магнитных свойств выше 10 лет.

Стоимость таких сепараторов от 30 тысяч рублей. Столько же стоят фен-щетки Филипс. За дополнительную плату покупатель вправе оснастить приобретение дополнительным транспортирующим оборудованием и защитными заграждениями.

Ленточные сепараторы относятся к сфере магнитного обогащения магнетитовых руд. Другими словами, они необходимы для получения высококачественных продуктов. Ленточный магнитный сепаратор сконструирован из 2-ух вращающихся немагнитных барабанов. Внутри каждого из них размещены магнитные системы, выполненные из постоянных магнитов (неодим-железо-бор).

Также на рынке представлены магнитные сепараторы с электромагнитной структурой. Они резко изменяют максимальную напряженность, что позволяет разделять частицы во взвешенном состоянии посредством неоднократного их падения и подъема к магнитной системе. Недостатком данного сепаратора является малое количество циклов перемагничивания сепарируемого материала.

Электродинамический ленточный сепаратор включает транспортирующий орган, вращающуюся магнитную систему и приемники продуктов разделения. Единственным недостатком этого агрегата является наличие тормозящего момента, как следствие, низкая селективность разделения, низкая производительность и невозможность получения качественной продукции.

Ленточные сепараторы используют:

• При высокой скорости конвейера;
• Когда магнитные компоненты имеют узкую и длинную форму;
• Когда металлсодержащие материалы смешаны с влажной компактной смесью.

2.1 Выбор магнитного сепаратора

Магнитный сепаратор — необходимый агрегат на многих производствах. Его применение значительно улучшает качество производимой продукции. Чтобы купить магнитный сепаратор (а купить его сложнее, чем хлебопечи Редмонд или выпрямители для волос), нужно прежде дать определиться со следующими моментами:

• с каким видом продукции он будет работать;
• какова плотность и скорость потока сепарируемых смесей;
• каков тип металлических примесей и рабочая температура аппарата;
• на какую стоимость рассчитываете;
• желаемая мощность и производительность агрегата.

Отдавая предпочтение магнитному сепаратору с выдвижными магнитами и картриджами в виде решеток, имейте в виду, что их лучше использовать при очистке легкотекучих материалов в вертикальном потоке.

Плоские сепараторы созданы для высокоабразивных и крупнозернистых смесей с комками и плохой текучестью. Непрерывно-очищающиеся и самоочищающиеся модели зарекомендовали благодаря возможности работать в труднодоступных местах.

Важное значение Pall колец

В корпусе этих устройств находятся специальные приспособления – pall кольца. Вода соприкасается с поверхностью этих колец, а они притягивают к себе маленькие и более крупные воздушные пузырьки, находящиеся в ней. Чтобы уровень воды в разделителе был постоянным, а ликвидации воздуха ничто не мешало, в верхней части устройства установлен поплавковый воздушный клапан.

Изготавливаются воздушные разделители flamcovent в двух вариантах:

1. Устройство с латунным корпусом и резьбовым креплением.
2. Сепаратор воздуха со стальным корпусом, покрытым эмалью. Тип крепления – сварной или фланцевый.

Воздухоотводчики

Принцип работы воздухоотводчиков построен на использовании игольчатого клапана.

В ручном воздухоотводчике, классическом кране Маевского, запирающий клапан перемещается в полом цилиндре, который со внутренней к системе стороны имеет отверстие, закрывающееся конусообразной иглой. Сбоку цилиндра есть стравливающее отверстие. И головка (или тело) иглы, и соответствующая внутренняя полость цилиндра имеют резьбу.

В закрытом (завинченном) состоянии клапан заперт, при вывинчивании головки клапана (отверткой или ключом) отверстие открывается и воздух из системы выходит в полость цилиндра, а затем наружу. Есть модели и с более сложной конструкцией, в которой клапан приводится в действие с помощью ручки, а запирающий элемент выполнен в форме тарелки.

Клапан автоматического воздухоотводчика приводится в действие при помощи поплавка. Поэтому, в отличие от крана Маевского, рабочая полость цилиндра клапана (в котором перемещается поплавок) должна быть в вертикальном состоянии. Для схем отопления с нижней разводкой воздухоотводчик устанавливается непосредственно возле котла в составе группы безопасности.

В отсутствии избыточного воздуха в полости, поплавок находится вверху и запирает клапан. По мере накопления воздуха (газ имеет свойство сжиматься), давление на поплавок будет возрастать. При превышении определённого уровня давления поплавок опустится, и клапан откроется — воздух выйдет наружу, его место займёт теплоноситель, поплавок поднимется, и клапан автоматически займёт исходное положение.

1. Механизм воздушного клапана. 2. Поплавковый кран. 3. Поплавок. 4. Соединительный патрубок

Лучше всего устанавливать воздухоотводчик в составе группы безопасности в самой высокой точке контура отопления и как можно ближе к котлу

В автономных системах отопления применяют многоступенчатую схему удаления воздуха. То есть к кранам Маевского добавляют часть оборудования, которую обитатель городской квартиры просто не видит:

1. После котла, перед циркуляционным насосом монтируют сепаратор воздуха.
2. Автоматические воздухоотводчики устанавливают в верхней точке каждой ветки системы отопления и на коллекторах.

рмнт.ру

17.10.16

Из чего состоит сепаратор, принцип работы

Почти всегда вне зависимости от того, для чего нужен сепаратор, материальная часть примерно одинакова:

• Станина – основа аппарата, на нее устанавливаются остальные части.
• Барабан, являющийся корпусом с заключенными в нем распределительными тарелками.
• Механизм привода, состоящий из электрического двигателя, вала и при необходимости – зубчатых колес, приводит в движение рабочий орган (барабан).
• Устройство для приема и вывода делает подвод рабочей жидкости в барабан и раздельный отвод из него получаемых жидкостей с отличающимися характеристиками.

Принцип работы сепаратора состоит в создании быстрого вращения, в результате чего под действием ряда сил выполняется разделение на составляющие.

Важно! Новых веществ при этом не образуется. На выходе получается та же жидкость, но с различным содержанием определенной фазы или с различной плотностью.. В принципе действия сепаратора отсутствуют большие сложности

Подготовленная при необходимости среда подается в приемное устройство. Из него поступает в барабан. В результате работы двигателя барабан вращается. Под действием центробежной и центростремительной сил образуются фазы жидкости. Обладая различными характеристиками, они подаются в разных направлениях по конструктивным элементам барабана – в сторону выводного устройства. Через выводное устройство выполняется их съем независимо друг от друга

В принципе действия сепаратора отсутствуют большие сложности. Подготовленная при необходимости среда подается в приемное устройство. Из него поступает в барабан. В результате работы двигателя барабан вращается. Под действием центробежной и центростремительной сил образуются фазы жидкости. Обладая различными характеристиками, они подаются в разных направлениях по конструктивным элементам барабана – в сторону выводного устройства. Через выводное устройство выполняется их съем независимо друг от друга.

В зависимости от назначения и размера целого аппарата размер и состав отдельных частей может изменяться. Барабан может отсутствовать, будучи замененным чашей в малых моделях либо состоять из десятков элементов в промышленных моделях под тысячи литров, а двигателя может не быть – может присутствовать ручной привод

Как выглядит сепаратор, не так важно

После начала подачи вводимой жидкости устанавливается режим ее выхода. Чем сильнее крутится барабан, тем сильнее напор и тем глубже происходит очистка.

Устройство сепаратора интересно также особой опорой барабана. При любой скорости вращения барабана возникает ситуация, когда в разных участках полости образуется несимметричная в своем расположении масса. Это создает эксцентриситет прилагаемой нагрузки и может повлиять на конструктивную целостность барабана, особенно – промышленных моделей.

Проблема заключается в возникновении негативных колебаний барабана в опорных точках. Усиливающий фактор – погрешности при производстве, потому как при серийном выпуске сложно совместить оси инерции и вращения. В целом это приводит к появлению разрушающего резонанса. Следует его устранить, для чего сепаратор оснащается упругой опорой барабана: при вращении на любой скорости и любой загрузке барабан автоматически займет пространственное положение, в котором разрушающее действие от вращения отсутствует.

Размер и мощность диктует сложность конструкции. В домашнем хозяйстве используются аппараты с барабаном-чашей и слабым мотором, для промышленных нужд применяются тарельчатые модели с дизельными двигателями и собственной системой управления в отдельном шкафу. Именно цель и вещество определяют, как устроен сепаратор.

Какие существуют виды сепараторов

Для чего предназначен сепаратор, можно понять после отнесения к той или иной категории, потому как в производственных условиях рядом могут располагаться несколько разных моделей.

По способам сепарации

По способу сепарации существует такая классификация сепараторов:

• Работающие с линейными характеристиками: размерами, массой и формой выделяющихся частиц.
• По характеристикам поверхностей твердых частиц, на которые рассчитан процесс: шероховатость, упругость, коэффициент трения, смачиваемость.
• По токопроводным и иным характеристикам – электропроводность, намагничиваемость, радиоактивность и т. д.

По принципу действия

Виды сепараторов по принципу действия бывают следующие:

• Центробежные и центробежно-вихревые: разделение происходит без фильтрующих элементов за счет направления жидкости таким образом, при котором более тяжелые компоненты отводятся от центра вращения.
• Шнековые и прессо-шнековые: вращающийся шнек проталкивает через ячейки частицы только с определенным размером.
• Отстойные: выделяют осаждающуюся взвесь из суспензии и скатывают ее по наклонной поверхности.
• Вибрационные: создание воздействия на сыпучие тела для их отсеивания и сортировки.
• По типу обработки жидкости выделяют такие назначения сепаратора:
• Разделяющий или очищающий жидкость: выделение жидкостей с более высокой и более низкой плотностями, возможно выделение твердых веществ.
• Сгущающий жидкость: суть в выводе более легкой или тяжелой фазы из жидкости; например, концентрирование эфирных масел; возможно выделить твердые вещества.
• Осветляющий жидкость: процесс выделения частиц с малым размером из жидкости; например – классификация фруктовых соков является удалением веществ, которые придают мутность.

Осветление применяется для жидкостей с небольшим количеством взвешенного твердого вещества, а для более насыщенного раствора используется декантер. Как сепаратор — это устройство также используется, но со своей спецификой.

По сфере применения

По назначению выделяются несколько категорий сепараторов:

• Пищевая промышленность: получение сливок и молока различной жирности, обезжиривание творога, удаление посторонних примесей, производство спирта и пива.
• Сельское хозяйство – переработка отходов бойни, сортировка зерна и семян, обработка помета отжимом, сушкой и разделением на фазы жидкую, для применения в качестве удобрения, и твердую, которую можно гранулировать для реализации.
• Химическая промышленность: разделение эмульсий, очистка взвесей, выделение растворенных в жидкостях газов, производство топлива.
• Фармацевтика и биотехнологии: очистка препаратов и реагентов от примесей, задействование при производстве антибиотиков, разделение крови на компоненты, сортировка сырья на особой тарельчатой конструкции.
• Топливно-энергетический комплекс и промышленность: очистка нефти и нефтепродуктов от примесей, отделение масла от охлаждающей жидкости в масляных хозяйствах энергетических объектов, очистка топлива перед подачей в двигатель.
• Горнодобывающая отрасль: обогащение и очистка рудных и нерудных материалов.
• Сфера защиты окружающей среды: разделение пищевых и бытовых отходов, очистка сточных вод на предприятиях и льяльных вод на водном транспорте от нефтяных продуктов, масел, гидравлических жидкостей, антифризов и чистящих химикатов.
• Транспорт: очистка топлива для автомобиля и ДВС — бензин, дизель.

Сепараторы воздуха Flamcovent

• Вид оборудования: Сепараторы
• Серия: Flamcovent
• Бренд: Flamco
• Производитель: Flamco B.V.
• Страна: Нидерланды
• Область применения: отопление и теплоснабжение, бытовое применение, ЖКХ, малая энергетика
• Рабочая среда: вода, водно-гликолевая смесь

Сепараторы воздуха Flamcovent

Назначение микропузырькового сепаратора воздуха Flamcovent

Сепаратор воздуха Flamcovent используется для полного выведения воздуха из систем отопления и охлаждения. Принцип его работы базируется на принципиально новом методе выведения газов из воды на основе PALL-колец (международный патент № 0391-484). Использование сепаратора воздуха Flamcovent позволяет вывести воздух из системы, который:

• находится в воде в виде мелких пузырьков и микропузырьков;
• растворен в воде системы;
• находится в местах, где не может быть установлен автоматический поплавковый воздухоотводчик.

Сепараторы воздуха Flamcovent изготавливаются в двух исполнениях:

• сепараторы воздуха с латунным корпусом и резьбовым присоединением.
• сепараторы воздуха с фланцевым или сварным присоединением и корпусом из стали, покрытой красной эмалью.

Принцип действия сепараторов воздуха Flamcovent

Работа сепаратора воздуха Flamcovent основана на принципиально новом методе отделения газов от жидкости (воды). Этот метод в свою очередь основывается на давно известном, хорошо зарекомендовавшем себя способе отделения газов из воды, в котором используются наполнители, сделанные на основе колец Рашинга. Кольца Рашинга являются предшественниками многих подобных устройств, из которых наиболее известными являются PALL-кольца. В течение многих лет PALL-кольца использовались в промышленности для смешивания газов, а также для их выделения из жидкостей. Однако использование PALL-колец для удаления газов из систем отопления и охлаждения является принципиально новым, запатентованным методом.

Работа сепаратора воздуха на основе PALL-колец основывается на их особенностях, среди которых:

• большая площадь поверхности на кубический метр объема;
• высокая вероятность соприкосновения с пузырьками воздуха и их прилипания к поверхности PALL-колец;
• низкое сопротивление потоку жидкости.

Общий каталог АДЛ по всей производимой номенклатуре PDF, 3.59 Мб PDF Оборудование Flamco PDF, 5.05 Мб PDF

Брошюра с общей информацией об АДЛ PDF, 896.69 Кб PDF Современные технологии в системах тепло-, водоснабжения, кондиционирования PDF, 3.08 Мб PDF