Ao controle
A organização controladora está novamente aquecendo as redes.
O que exatamente eles controlam?
-
Várias vezes durante o inverno são realizadas medições de controle das temperaturas e pressões de alimentação, retorno e mistura.
. Em caso de desvios do gráfico de temperatura, o cálculo do elevador de aquecimento é realizado novamente com um furo ou uma diminuição no diâmetro do bico. Obviamente, isso não deve ser feito no pico do tempo frio: a -40 na rua, o aquecimento da entrada pode pegar gelo dentro de uma hora após a interrupção da circulação. -
Em preparação para a estação de aquecimento, a condição das válvulas é verificada
. A verificação é extremamente simples: todas as válvulas do conjunto são fechadas, após o que qualquer válvula de controle é aberta. Se a água vier dele, você precisa procurar um mau funcionamento; além disso, em qualquer posição das válvulas, elas não devem apresentar vazamentos pelas caixas de gaxeta. - Finalmente, no final da estação de aquecimento, os elevadores do sistema de aquecimento, juntamente com o próprio sistema, são testados quanto à temperatura
. Quando a alimentação DHW é desligada, o líquido de refrigeração é aquecido até os valores máximos.
Finalidade e características
O elevador de aquecimento resfria a água superaquecida até a temperatura calculada, após o que a água preparada entra nos dispositivos de aquecimento localizados nos alojamentos. O resfriamento da água ocorre no momento em que a água quente da tubulação de abastecimento é misturada no elevador com a água resfriada do retorno.
O esquema do elevador de aquecimento mostra claramente que esta unidade contribui para um aumento na eficiência de todo o sistema de aquecimento do edifício. Ele é confiado com duas funções ao mesmo tempo - um misturador e uma bomba de circulação. Esse nó é barato, não requer eletricidade. Mas o elevador tem várias desvantagens:
- A diferença de pressão entre as tubulações de alimentação e retorno deve estar no nível de 0,8-2 bar.
- A temperatura de saída não pode ser ajustada.
- Deve haver um cálculo preciso para cada componente do elevador.
Os elevadores são amplamente aplicáveis na economia térmica municipal, pois são estáveis em operação quando o regime térmico e hidráulico muda nas redes térmicas. O elevador de aquecimento não precisa ser monitorado constantemente, todo o ajuste consiste na escolha do diâmetro correto do bico.
O elevador de aquecimento consiste em três elementos - um elevador de jato, um bico e uma câmara de rarefação. Há também uma coisa como cintas de elevador. As válvulas de fechamento necessárias, termômetros de controle e manômetros devem ser usados aqui.
A escolha deste tipo de elevador de aquecimento deve-se ao fato de que aqui a proporção de mistura varia de 2 a 5, em comparação com elevadores convencionais sem controle de bicos, este indicador permanece inalterado. Portanto, no processo de uso de elevadores com bico ajustável, você pode reduzir um pouco os custos de aquecimento.
A conceção deste tipo de elevadores incorpora um atuador regulador, que garante a estabilidade do sistema de aquecimento a baixos caudais de água da rede. No bocal em forma de cone do sistema de elevador, há uma agulha reguladora do acelerador e um dispositivo de guia que gira o jato de água e desempenha o papel de um invólucro da agulha do acelerador.
Este mecanismo possui um rolo dentado motorizado ou girado manualmente. Ele é projetado para mover a agulha do acelerador na direção longitudinal do bico, alterando sua seção transversal efetiva, após o que o fluxo de água é regulado. Assim, é possível aumentar o consumo de água da rede do indicador calculado em 10-20% ou reduzi-lo quase até o fechamento completo do bico. A redução da seção transversal do bocal pode levar a um aumento na vazão da água da rede e na taxa de mistura. Assim, a temperatura da água cai.
O efeito da instalação de arruelas
Após a instalação das arruelas, o fluxo de refrigerante pelas tubulações da rede de aquecimento é reduzido em 1,5 a 3 vezes. Assim, o número de bombas em operação na sala das caldeiras também diminui. Isso resulta em economia de combustível, eletricidade, produtos químicos para água de reposição.Torna-se possível aumentar a temperatura da água na saída da sala das caldeiras. Para obter mais informações sobre a configuração de redes externas de aquecimento e o escopo do trabalho, consulte ... ..Aqui você precisa fornecer um link para a seção do site "Configurando redes de aquecimento"
O pucking é necessário não apenas para regular as redes de aquecimento externas, mas também para o sistema de aquecimento dentro dos edifícios. Os tirantes do sistema de aquecimento, localizados mais longe do ponto de aquecimento localizado na casa, recebem menos água quente, está frio nos apartamentos aqui. É quente em apartamentos localizados perto do ponto de aquecimento, uma vez que mais transportador de calor é fornecido a eles. A distribuição das taxas de fluxo de refrigerante entre os risers de acordo com a quantidade de calor necessária também é realizada calculando as arruelas e instalando-as nos risers.
Cálculo do elevador de caçamba
O cálculo do elevador de caçamba é realizado de acordo com o método descrito em / /.
Capacidade do elevador de caçamba vertical Q= 5 t/h projetado para o transporte de grãos, densidade de grãos R=700 kg/m3 na altura de elevação H=11m.
Selecionamos um elevador de esteira com carregamento por escavação, com descarga centrífuga, com velocidade de esteira v = 1,7 m/s; baldes profundos com fator de enchimento c = 0,8.
Determinamos a capacidade das caçambas por 1 m do elemento de tração de acordo com a fórmula:
eu Qp 5000
— = —— = ——— = 0,002
uma 3,6vpmc 3,6 1,7 700 0,8
Para a capacidade obtida, caçambas tipo III com largura de VPara = 280 mm, capacidade eu \u003d 4,2 l em incrementos t = 180 mm./ /. Depois de escolher os baldes, especificamos a velocidade. Finalmente v = 2,2 m/s. Largura da fita B = BPara + 100 =280+ 100 +380 milímetros.
Valor recebido V corresponde ao valor mais próximo de acordo com o padrão, igual a 400 mm.
A massa de carga por 1 m do elemento de tração será
Qp 100
q = —- = —— = 12,63kg/m.
3,6 V 3,6 2,2
Calculamos o poder preliminar de acordo com a fórmula:
Qp H q v2
Nantes de = —- (An + Vn - + Cn — )
367 QpH
Valor q adotada com base na condição de que sejam utilizadas caçambas do tipo III no elevador de caçambas. Chances UMAn= 1,14, Vn= 1,6, COMn = 0,25 - coeficientes dependendo do tipo de elevador de caçamba (elevador de correia com descarga centrífuga)
Nantes de =(5 30/367) (1,14 + 1,6 13,2/5 + 0,25 2,22/30) = 1,136 kW
De acordo com o valor calculado Nantes de determinar a resistência máxima à tração no elemento de tração
1000Nantes de s efb
Smáximo = Snota = ———-
v(efb — 1)
Onde h = 0,8 - eficiência dirigir;
b \u003d 180 - ângulo de enrolamento do tambor de acionamento
f = 0,20 para um tambor de ferro fundido quando o elevador de caçambas está operando em uma atmosfera úmida.
Smáximo = Snota = 1000 1,136 0,8 1,87/ ( 2,2 0,87) = 8879 N
Em seguida, o número aproximado de almofadas z vai
S max n
z = ——
BKp
z= 8879 9 / 40 610 = 3,275.
A fita é selecionada com juntas feitas de beltanite B-820 com PARAR \u003d 610 N / cm, e o coeficiente n = 9. O número resultante de almofadas é arredondado para z = 4.
Determinamos a carga por 1 m, de acordo com a fórmula para fita de algodão
qeu \u003d 1,1 V (1,25 zd1 + q2)
qeu = 1,1 0,4 (1,5 4 + 3 + 1) = 4,4 kg/m.
Peso das caçambas por 1 m de elemento de tração com o peso de uma caçamba tipo III GPara = 1,5 kg será
GPara 1,5
qPara = — = — = 8,33 kg/m
uma 0,18
Daqui
q'= q + qeu + qPara = 12,63 + 4,4 + 8,33 = 25,35 kg/m
ramo ocioso
q"= qeu + qPara = 4,4 + 8,33 \u003d 12,73 kg / m.
O cálculo da tração é realizado de acordo com o esquema de projeto (Fig. 4.1.). O ponto com tensão mínima será o ponto 2, ou seja. S2 = Smin.
A resistência à escavação é determinada pela fórmula, tomando o diâmetro do tambor inferior em z=4Db = 0,65m.
Ch = Koud q g Db,
Onde q— massa de carga por 1 m do elemento de tração, kg;
PARAoud é o consumo específico de energia para escavar, PARAoud ? (6h 10) Db
Db é o diâmetro do tambor inferior.
Então
S3 = sobre S2 +W3 = 1,06S2 + Koud q g Db = 1,06 S2 + 8 0,65 12,63 9,81= =1,06 S2644
S4 = S3 +W3-4 =1,06S2 + 644 + q' gH = 1,06 S2+ 645 + 9,81 25,36 30= = 1,06 S2 + 8107
O valor que S1 determinamos contornando o contorno da pista contra o movimento da fita, ou seja,
S1 = S2 +W2-1 = S2 +q" g H = S2 + 9,81 12,73 30 = S2 +3746
Usando a expressão Snota ? SSentado e fb , que no nosso caso tem a forma S4 ? 1,84S1, obtemos o valor da tensão no ponto 2, igual a 608N. Substituindo o valor encontrado S2nas expressões acima, definimos S3\u003d 1288N, S4 \u003d 8751N, S1 \u003d 4354N.
Exame S3 da condição GNós vamos ? 2S levando em consideração l = 0,075 m, h = 0,16 m e h1 = 0,1m para este tipo de balde mostra o valor S3 suficiente para fornecer pré-tensionamento do elemento de tração. Por valor encontrado S4 = Smáximo especifique o valor z = 8751 9 /(40 610) = 3,23 ? 4.
O número de tiras da fita obtido coincide com o pré-selecionado, portanto, o cálculo da tração não deve ser realizado novamente.
Determine o diâmetro do tambor de acionamento
Dp.b. =125 z = 125 4 = 600 milímetros
e arredondado para o valor de 630 mm de acordo com GOST.
A frequência de rotação do tambor será
60v
n = --- = 60 2,2 / (3,14 0,63) = 66,73 rpm
p Dp.b.
Determine o valor da distância do pólo
895
h = --- = 895 / 66,732 = 0,2 m
n2
Dp.b.
Valor h portanto a descarga é centrífuga.
2
Determinamos a potência do motor elétrico para o acionamento do elevador, obtendo eficiência. mecanismo de transmissão igual a 0,8,
o (S4 + S1)v
N= —— = 1,06 (8751 - 4354) 2,2 / (1000 0,8) = 1121 W
1000 segundos
Pela magnitude da potência calculada, selecionamos o motor elétrico AO 72-6-UP com potência de Nd = 1,1 kWs nd =980 rpm.
Etapas de lavagem do sistema de aquecimento
- Cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, cálculo de arruelas
- Desenvolvimento de recomendações para melhorar a operação do ponto de aquecimento, sistema de aquecimento
- Instalação de arruelas de controle em risers (este trabalho pode ser realizado pelo cliente de forma independente)
- Verificação da implementação das atividades recomendadas
- Análise do novo estado estacionário após a lavagem do sistema de aquecimento
- Correção do tamanho das arruelas em locais onde o resultado exigido não é alcançado (por cálculo)
- Desmontagem de arruelas que requerem ajuste, instalação de novas arruelas
Nos sistemas de aquecimento interno, as arruelas podem ser instaladas no inverno e no verão. Verifique seu trabalho - apenas na estação de aquecimento.
Possíveis problemas e avarias
Apesar da força dos dispositivos, às vezes a unidade de aquecimento do elevador falha. A água quente e a alta pressão encontram rapidamente pontos fracos e provocam avarias.
Isso inevitavelmente acontece quando componentes individuais são de qualidade inadequada, o diâmetro do bico é calculado incorretamente e também devido a bloqueios.
Ruído
O elevador de aquecimento, durante o funcionamento, pode criar ruído. Se isso for observado, significa que se formaram rachaduras ou rebarbas na parte de saída do bico durante a operação.
A razão para o aparecimento de irregularidades está no desalinhamento do bico causado pelo fornecimento de refrigerante sob alta pressão. Isso acontece se o excesso de carga não for estrangulado pelo controlador de fluxo.
Incompatibilidade de temperatura
A operação de alta qualidade do elevador também pode ser questionada quando a temperatura na entrada e na saída difere muito da curva de temperatura. Muito provavelmente, a razão para isso é o diâmetro do bocal superdimensionado.
Fluxo de água incorreto
Um acelerador defeituoso resultará em uma mudança no fluxo de água em comparação com o valor do projeto.
Tal violação é fácil de determinar pela mudança de temperatura nos sistemas de tubulação de entrada e retorno. O problema é resolvido reparando o regulador de fluxo (acelerador).
Elementos estruturais defeituosos
Se o esquema para conectar o sistema de aquecimento a uma rede de aquecimento externa tiver uma forma independente, a causa da operação de baixa qualidade da unidade do elevador pode ser causada por bombas defeituosas, unidades de aquecimento de água, válvulas de fechamento e segurança, todos os tipos de vazamentos em tubulações e equipamentos, mau funcionamento de reguladores.
As principais razões que afetam negativamente o esquema e o princípio de operação das bombas incluem a destruição de acoplamentos elásticos nas juntas dos eixos da bomba e do motor, o desgaste dos rolamentos de esferas e a destruição dos assentos sob eles, a formação de fístulas e rachaduras nos a carcaça e o envelhecimento das vedações. A maioria das falhas listadas são reparadas.
O funcionamento insatisfatório dos aquecedores de água é observado quando a estanqueidade dos tubos é quebrada, eles são destruídos ou o feixe de tubos gruda. A solução para o problema é substituir os tubos.
Bloqueios
Os bloqueios são uma das causas mais comuns de fornecimento de calor insuficiente. A sua formação está associada à entrada de sujidade no sistema quando os filtros de sujidade estão avariados. Aumenta o problema e depósitos de produtos de corrosão no interior das tubulações.
O nível de entupimento dos filtros pode ser determinado pelas leituras dos manômetros instalados antes e depois do filtro. Uma queda de pressão significativa irá confirmar ou refutar a suposição do grau de entupimento. Para limpar os filtros, basta remover a sujeira através dos dispositivos de drenagem localizados na parte inferior da carcaça.
Quaisquer problemas com tubulações e equipamentos de aquecimento devem ser reparados imediatamente.
Observações menores que não afetam o funcionamento do sistema de aquecimento são necessariamente registradas em documentação especial, estão incluídas no plano de reparos atuais ou grandes. O reparo e a eliminação de comentários ocorrem no verão antes do início da próxima temporada de aquecimento.
2 Vantagens e desvantagens de tal nó
O elevador, como qualquer outro sistema, tem alguns pontos fortes e fracos.
Tal elemento do sistema térmico tornou-se difundido graças a uma série de vantagens,
entre eles:
- simplicidade do circuito do dispositivo;
- manutenção mínima do sistema;
- durabilidade do dispositivo;
- preço acessível;
- independência da corrente elétrica;
- o coeficiente de mistura não depende do regime hidrotérmico do ambiente externo;
- a presença de uma função adicional: o nó pode desempenhar o papel de uma bomba de circulação.
As desvantagens desta tecnologia são:
- a incapacidade de ajustar a temperatura do refrigerante na saída;
- procedimento bastante demorado para calcular o diâmetro do bico-cone, bem como as dimensões da câmara de mistura.
O elevador também tem uma pequena nuance em relação à instalação - a queda de pressão entre a linha de alimentação e a de retorno deve estar na faixa de 0,8-2 atm.
2.1
Esquema de conexão da unidade do elevador ao sistema de aquecimento
Os sistemas de aquecimento e água quente (DHW) estão, em certa medida, interligados. Como mencionado acima, o sistema de aquecimento requer uma temperatura da água de até 95 ° C e na água quente no nível de 60-65 ° C. Portanto, o uso de um conjunto de elevador também é necessário aqui.
Em qualquer edifício ligado a uma rede de aquecimento centralizada (ou caldeira), existe uma unidade de elevador. A principal função deste dispositivo é diminuir a temperatura do refrigerante enquanto aumenta o volume de água bombeada no sistema da casa.
Tarefa Cálculo de um elevador de caçambas com uma solução
Calcule um elevador de caçambas de correia para transporte de ração a granel de acordo com as seguintes características:
Material: aveia;
Altura do elevador: 15 metros;
Produtividade: 30 t/h.
Pagamento.
Para levantar a aveia, de acordo com as recomendações, pode ser adotado um corpo de tração por correia com caçambas profundas espaçadas com descarga centrífuga. (: tabela 7.7)
Aceitamos a velocidade da fita V = 2,5 m/s
De acordo com as recomendações do prof. N. K. Fadeeva, para elevadores de alta velocidade com descarga centrífuga. Diâmetro do tambor
Db \u003d 0,204 * V2 \u003d 0,204 * 2,52 \u003d 1,28 m
Aceitamos o diâmetro do tambor de acionamento Db = 1000mm adj. LXXXVII). aceitamos o tambor final do mesmo diâmetro.
Velocidade do tambor:
nb===47,8 min-1
Distância do poste
A partir de b (raio do tambor), ocorre a descarga centrífuga, que corresponde à condição previamente especificada.
Capacidade linear dos baldes:
l/m
P é a produtividade do elevador, t/h;
— densidade aparente da carga, t/m3
- fator de enchimento da caçamba (1: tab. 77)
De acordo com a tabela 79 para = 6,8 escolhemos uma caçamba profunda com capacidade de i0 = 4l, largura da caçamba Bk = 320 mm, espaçamento da caçamba a = 500 mm, largura da correia B = 400 mm.
De acordo com a tabela 80 selecione o alcance da caçamba A=15 mm, altura da caçamba h=0mm, raio da caçamba R=60mm.
Número de almofadas i:
Aceitamos i=6
Peso linear da fita:
qo=1,1*B*(i+1+2)=1,1*0,4*(1,5*6+3+1,5)=5,9 kgf/m.
Peso linear da correia com baldes:
qx=K*P=0,45*30=13,5 kgf/m.
Fator K, seus valores são dados em (1: tab. 78)
Carregamento linear da carga levantada
q= ex/m
Carga linear no ramo de trabalho: qp=qx+q=13,5+3,3=16,9 kgf/m;
O cálculo da tração é realizado pelo método de deslocamento de contorno. Quando o tambor de acionamento é girado no sentido horário, a tensão mínima será no ponto 2. Veja o diagrama na Figura 1.
Fig 1. Esquema de colocação dos pontos de tensão verificados na fita.
A tensão no ponto 3 é definida como:
S3=K*S2+W3=1,08*S2+13,2
W3 - resistência à escavação de carga
W3=p3*q=4*3,3=13,2 kgf;
Coeficiente de Р3-scooping, aceitamos р3=4 kgf*m/kgf
K1 é o coeficiente de aumento de tensão na correia com baldes ao arredondar o tambor.
Tensão no ponto 4
S4=Snb=S3+qp*H=1,08*S2+13,2+16,9*1,5=1,08*S2+267
Tensão no ponto 1
S1=Sb=S2+qx*H=S2+13,5*15=S2+203
Para acionamento por fricção com acoplamento flexível
Snb Sb*eFa
Entre a correia e o tambor de aço em ar úmido F=0,2. Ângulo de envolvimento da fita do tambor de acionamento = 180o;
ÅFa=2,710,2*3,14=1,87 (1: adj. LXXXI), então
Snb1,87*Sb;
1,08*S2+2671,87*(S2+203);
1,08*S2+2671,87*S2+380;
0,79*S2-113
S2-143 kgf
A tensão mínima na correia da condição de escavação normal da carga deve satisfazer a condição:
S2=Smin5*q=5*3,3=16,5 kgf
Aceitamos S2=25 kgf
Com o aumento da tensão na fita, a reserva da capacidade de tração do acionamento aumentou ligeiramente. A tensão em outros pontos do contorno será:
S1=S2+203=25+203=228 kgf
S3=1,08*S2+13,2=1,08*25+13,2=40,2 kgf
S4=S3+qp*H=40,2+16,9*15=294 kgf
De acordo com o esforço máximo, especificamos o número de juntas na fita
A margem de segurança da correia é tomada como para um transportador inclinado (1: tabela 55). n=12, =55 kgf/cm
B-820 com o número de espaçadores i=2, largura B=400 mm, K0=0,85 - coeficiente levando em consideração o enfraquecimento da fita por furos para rebites.
Curso do tambor de tensão para a correia da correia:
m
Força de tensão aplicada ao tambor final:
pH=S2+S3=25+40,2=65,2 kgf
Força de tração no eixo de acionamento do tambor (levando em consideração os esforços na própria rotação do tambor):
W0=S4-S1+(K/-1)*(S4-S1)=294-228+(1,08-1)*(294+228)=108 kgf
Fator K/, que leva em consideração a resistência à rotação do tambor de acionamento.
Fórmula de cálculo do motor:
Np=kW
Potência do motor instalada:
N0=ny*Np=1,2*3,1=3,7 kW
margem ny-power 1.1…..1.2
Aceitamos o tipo de motor MTH 311-6
N=7kW, n=965min-1(=101 rad/s),
Jp=0,0229 kgf*m*s2 (1: app. XXXV).
Relação da engrenagem de acionamento do elevador
Ir. r.==
Escolhemos a caixa de velocidades VK-400. Execução III. Relação de transmissão Ir=21. (1: Ap. LXIV)/
O princípio de operação e o diagrama do nó
A água quente que entra no edifício residencial tem uma temperatura correspondente à programação de temperatura da usina combinada de calor e energia. Tendo superado as válvulas e os filtros de lama, a água superaquecida entra na carcaça de aço e depois através do bocal na câmara, onde ocorre a mistura. A diferença de pressão empurra o jato de água para a parte expandida do corpo, enquanto está conectado ao refrigerante resfriado do sistema de aquecimento do edifício.
O refrigerante superaquecido, com pressão reduzida, flui em alta velocidade através do bocal para a câmara de mistura, criando um vácuo. Como resultado, o efeito de injeção (sucção) do refrigerante da tubulação de retorno ocorre na câmara atrás do jato. O resultado da mistura é a água na temperatura de projeto, que entra nos apartamentos.
O esquema do dispositivo de elevador dá uma ideia detalhada da funcionalidade deste aparelho.
Vantagens dos elevadores a jato de água
Uma característica do elevador é a execução simultânea de duas tarefas: funcionar como misturador e como bomba de circulação. Ressalta-se que a unidade de elevador funciona sem o custo de energia elétrica, uma vez que o princípio de funcionamento da instalação é baseado na utilização de uma queda de pressão na entrada.
O uso de dispositivos de jato de água tem suas vantagens:
- design simples;
- baixo custo;
- confiabilidade;
- sem necessidade de eletricidade.
Usando os mais recentes modelos de elevadores equipados com automação, você pode economizar calor significativamente. Isto é conseguido controlando a temperatura do refrigerante na zona de sua saída. Para atingir esse objetivo, você pode diminuir a temperatura nos apartamentos à noite ou durante o dia, quando a maioria das pessoas está trabalhando, estudando, etc.
A unidade de elevador econômica difere da versão convencional pela presença de um bocal ajustável. Essas peças podem ter um design e nível de ajuste diferentes. A proporção de mistura para um aparelho com bocal ajustável varia de 2 a 6. Como a prática mostrou, isso é suficiente para o sistema de aquecimento de um edifício residencial.
A escolha do material para as peças do elevador ETA-P
Ao escolher um material para uma determinada peça, eles levam em consideração a natureza e a magnitude da carga que atua na peça, o método de fabricação, os requisitos de resistência ao desgaste, as condições de operação etc.
É dada especial atenção à garantia de resistência estática e à fadiga, pois a vida útil das peças varia de 10 a 25 anos. Para a fabricação de elevadores, são utilizados aços estruturais de carbono de alta qualidade 30, 35, 40, 45, 40X e 40XH.
Eles são usados no estado normalizado para a fabricação de peças que sofrem tensões relativamente baixas e após o endurecimento e revenimento alto - para a fabricação de peças mais carregadas. Os graus de aço 30 e 35 são submetidos à normalização com uma temperatura de 880 - 900 ° C; o endurecimento é realizado em água com temperatura de 860 - 880 ° C e revenido em 550 - 660 ° C. As peças fabricadas em aços graus 40 e 45 são submetidas à normalização a uma temperatura de 860-880°C ou têmpera em água a uma temperatura de 840-860°C, seguida de revenimento; temperatura de têmpera é atribuída dependendo das propriedades mecânicas necessárias.
Como funciona o elevador
Em palavras simples, o elevador no sistema de aquecimento é uma bomba de água que não requer fornecimento de energia externa. Graças a isso, e mesmo a um design simples e de baixo custo, o elemento encontrou seu lugar em quase todos os pontos de aquecimento construídos na era soviética. Mas para sua operação confiável, são necessárias certas condições, que serão discutidas abaixo.
Para entender o projeto do elevador do sistema de aquecimento, você deve estudar o diagrama mostrado acima na figura. A unidade lembra um pouco um tee comum e é instalada na tubulação de alimentação, com sua saída lateral se une à linha de retorno. Somente através de um simples tee a água da rede passaria imediatamente para a tubulação de retorno e diretamente para o sistema de aquecimento sem baixar a temperatura, o que é inaceitável.
Um elevador padrão consiste em um tubo de alimentação (pré-câmara) com um bico embutido de diâmetro calculado e uma câmara de mistura, onde o refrigerante resfriado é fornecido pelo retorno. Na saída do nó, o ramal se expande, formando um difusor. A unidade funciona da seguinte forma:
- o refrigerante da rede com alta temperatura é enviado para o bico;
- ao passar por um orifício de pequeno diâmetro, a velocidade do fluxo aumenta, devido ao qual uma zona de rarefação aparece atrás do bocal;
- a rarefação provoca a sucção de água da tubulação de retorno;
- os fluxos são misturados na câmara e saem do sistema de aquecimento através de um difusor.
Como o processo descrito ocorre é claramente mostrado pelo diagrama do nó elevador, onde todos os fluxos são indicados em cores diferentes:
Uma condição indispensável para o funcionamento estável da unidade é que a queda de pressão entre as linhas de alimentação e retorno da rede de fornecimento de calor seja maior que a resistência hidráulica do sistema de aquecimento.
Juntamente com as vantagens óbvias, esta unidade de mistura tem uma desvantagem significativa. O fato é que o princípio de operação do elevador de aquecimento não permite controlar a temperatura da mistura na saída. Afinal, o que é necessário para isso? Se necessário, altere a quantidade de refrigerante superaquecido da rede e água sugada do retorno. Por exemplo, para diminuir a temperatura, é necessário reduzir a vazão na alimentação e aumentar o fluxo de refrigerante através do jumper. Isso só pode ser alcançado reduzindo o diâmetro do bico, o que é impossível.
Os elevadores elétricos ajudam a resolver o problema da regulação da qualidade. Neles, por meio de um acionamento mecânico acionado por um motor elétrico, o diâmetro do bocal aumenta ou diminui. Isso é realizado por meio de uma agulha de estrangulamento em forma de cone que entra no bico por dentro a uma certa distância. Abaixo está um diagrama de um elevador de aquecimento com a capacidade de controlar a temperatura da mistura:
1 - bocal; 2 - agulha do acelerador; 3 - alojamento do atuador com guias; 4 - eixo com acionamento por engrenagem.
O elevador de aquecimento ajustável de aparecimento relativamente recente permite a modernização dos pontos de aquecimento sem uma substituição radical do equipamento.Considerando quantos outros nós operam no CIS, essas unidades estão se tornando cada vez mais importantes.
Cálculo do elevador de aquecimento
Deve-se notar que o cálculo de uma bomba de jato de água, que é um elevador, é considerado bastante complicado, tentaremos apresentá-lo de forma acessível. Assim, para a seleção da unidade, duas características principais dos elevadores são importantes para nós - o tamanho interno da câmara de mistura e o diâmetro do furo do bocal. O tamanho da câmera é determinado pela fórmula:
- dr é o diâmetro desejado, cm;
- Gpr é a quantidade reduzida de água misturada, t/h.
Por sua vez, o consumo reduzido é calculado da seguinte forma:
Nesta fórmula:
- τcm é a temperatura da mistura utilizada para aquecimento, °С;
- τ20 é a temperatura do refrigerante resfriado no retorno, °C;
- h2 - resistência do sistema de aquecimento, m. Arte.;
- Q é o consumo de calor necessário, kcal/h.
Para selecionar a unidade do elevador do sistema de aquecimento de acordo com o tamanho do bico, é necessário calculá-lo de acordo com a fórmula:
- dr é o diâmetro da câmara de mistura, cm;
- Gpr é o consumo reduzido de água misturada, t/h;
- u é o coeficiente de injeção adimensional (mistura).
Os 2 primeiros parâmetros já são conhecidos, resta apenas encontrar o valor do coeficiente de mistura:
Nesta fórmula:
- τ1 é a temperatura do refrigerante superaquecido na entrada do elevador;
- τcm, τ20 - o mesmo que nas fórmulas anteriores.
Com base nos resultados obtidos, a seleção da unidade é realizada de acordo com duas características principais. Os tamanhos padrão dos elevadores são indicados por números de 1 a 7, é necessário pegar o que estiver mais próximo dos parâmetros calculados.
Cálculo da resistência do elevador ETA-P
Vamos calcular a resistência do elevador ETA-P com capacidade de carga de 50 toneladas (Q=500 kN). Usando a mesma técnica, você pode calcular o elevador de qualquer tamanho.
Carga de projeto
P = Q • K = 500 • 1,25 = 625 kN,
onde K é um coeficiente que leva em conta forças dinâmicas e aderência leve, K = 1,25
Corpo do elevador. Material 35HML
Ombro do corpo (figura 5.1)
Calculamos a área de apoio para a ação das tensões de britagem, cisalhamento e flexão.
Figura 5.1 - Colar do corpo
usm = , MPa (5,1)
onde é a área de ação da carga no corpo, mm².
= , mm² (5,2)
onde é o diâmetro interno do colar do corpo, D1=132 mm;
- diâmetro externo do punho, D2=95 mm.
F1 \u003d 0,59 • (1322 - 952) \u003d 4955 mm²
De acordo com a fórmula 5.1:
usm = = 126 MPa,
Seção a - a
usr = , MPa (5,3)
onde é a área de corte, mm²
, mm² (5,4)
onde h é a altura do ombro, mm
F2=0,75•р•132•30=9326 mm2..
Pela fórmula 5.3 obtemos
usr==67 MPa.
vizg = , MPa (5,5)
onde Мizg — momento fletor, N mm
Mizg = , N•mm (5,6)
Wizg - módulo de seção, mmі
Wizg =, mmі (5.7)
Mizg = N•mm
Wizg = mmі
Substituindo na fórmula 5.5 temos
wizg = = 124 MPa.
talão do corpo
Figura 5.2 - Alças da caixa
Seção perigosa b-b sujeita a tensões de tração
usm = , MPa (5,8)
onde d é o diâmetro do furo para o dedo, d=35 mm;
e é a espessura da alça, e = 22 mm.
usm = = 406 MPa.
Características mecânicas da carcaça do corpo:
ut = 550 MPa, uv = 700 MPa
= = 423 MPa;
cf \u003d / 2 \u003d 432/2 \u003d 212 MPa,
onde k é o fator de segurança, k = 1,3.
Brinco de elevador
Material 40HN. Características mecânicas: ut = 785 MPa, uv = 980 MPa.
O brinco (figura 5.3) é submetido à força de pressão do elo P e duas forças P/2 aplicadas nos ilhós do brinco. Devido à presença de deformação, o brinco está em contato com o elo ao longo do comprimento do arco, medido pelo ângulo b, e forças de ruptura horizontais Q aparecem nos ilhós do brinco. Cálculos matemáticos complexos são necessários para determinar as forças Q . A magnitude do ângulo 6 e a lei de distribuição de pressão ao longo do arco medido pelo ângulo 6 e a lei de distribuição de pressão ao longo do arco medido pelo ângulo 6 são desconhecidas. Sua definição teórica é difícil. De forma simplista, calculamos o brinco sem levar em conta a influência das deformações da ação das forças Q.
Figura 5.3 - Brinco do elevador
Olhos de brinco, seção perigosa ah-ah
Tensões de tração
ur = , MPa (5,9)
onde c é a espessura da parte externa da alça, c = 17 mm;
d é a espessura da parte interna da alça, d = 12 mm;
R - raio externo, R = 40 mm
r - raio interno, r = 17,5 mm
você
Usando a fórmula de Lame, determinamos as maiores tensões de tração ur no ponto b das forças de pressão interna (pressão do dedo).
ur = , MPa (5,10)
onde q é a intensidade das forças de pressão interna.
q = , MPa (5,11)
q = MPa.
De acordo com a fórmula 5.10 temos
ur=MPa.
Parte retilínea I - I a II - II. Na seção II - II, as tensões de tração atuam.
ur = , MPa (5,12)
onde D é o diâmetro da parte reta do brinco, D = 40 mm.
ur = MPa.
\u003d ur / k \u003d 785 / 1,3 \u003d 604 MPa
cf = /2 = 604/2 = 302 MPa.
Assim, calculada a resistência do elevador, verifica-se que quando a capacidade de carga nominal é excedida em 25%, as tensões, e especialmente em trechos perigosos, não ultrapassam os limites de resistência permitidos. O material de aço usado na fabricação do elevador é o mais ideal.
