Елеватор зерновий - це агрегат, що зазвичай складається з цілого комплексу. Елеватор призначений для зберігання великих партій зерна та доведення його до кондиційного стану.
Сучасне елеваторне обладнання дозволяє успішно вирішувати проблеми, пов'язані з очищенням, сушінням, зберіганням та транспортуванням сільськогосподарського зернового продукту.
1 Загальні відомості про роботу
Усе технологічні процесина елеваторі зараз практично повністю автоматизовані. Управління виробництвом здійснюється із центрального пульта управління.
Це дозволяє повністю виключити помилки персоналу та запобігає збоям під час роботи елеватора.
Цей агрегат є взаємопов'язаними між собою:
- корпуси;
- силосів (ємностей), виготовлені з монолітного або збірного залізобетону;
- робочої будівлі;
- обладнання навантаження (прийом) та віддачі зерна;
- зернова сушарка різних типівта інших додаткових елементів.
Це основний стандартний тип будови зернового елеватора, проте, бувають і розбіжності у тих чи інших моделях та аналогах.
1.1 Які бувають типи силосів?
Розрізняють два типи силосів – круглі та квадратні. Силоси круглої форми мають стандартні розміри (висота до 30 м та діаметр до 9 м) та квадратні (висота до 30 м та 3×3 м по осях). Круглі силоси зазвичай компонують в 3, 4 або 6 рядів.
Бувають також силоси квадратної форми. Квадратні силоси споруджують по ширині 6, 8 або 12 рядів. Місткість таких корпусів становить від 11,2 до 48 тисяч тонн зерна.
За кордоном давно і все частіше в Україні, і в Росії використовують металеві ємності (силоси) місткістю 2,55 – 3 тисячі тонн, висотою 11,9 м та 15 м з діаметром 18 м.
Ці конструкції мають у своєму розпорядженні по 2-4 силоси в один ряд. Виробництво елеваторів здійснюється з високоякісного металу з високим вмістом цинку (380-420 г/м 2 ) та має понад 10 років гарантії на відсутність корозії.
2 Принцип роботи елеватора
Корпуси елеватора, як зазначалося раніше, зблоковані між собою та з адміністративно-виробничою будівлею, в якій розташоване все технологічне, а також транспортне обладнання.
Отже, весь принцип роботи складається з декількох етапів:
- Прийом та підробіток зерна на елеваторі. Воно доставляється авто, залізничним чи водним транспортом. Розвантаження провадиться спеціальними пристроями.
- Обробка зерна на елеваторі. Після зважування зерно, що надійшло в робочу вежу за допомогою норій проходить через , позбавляючись усіляких домішок.
- Зберігання зерна на елеваторі. Зерно зберігається в силосах, частина з яких оснащена установками для дезінфекції та активного вентилювання. Температура зернового продукту вимірюється термопідвісками, які встановлюються різних рівнях.
2.1. Взаємодія всіх процесів під час роботи зернового елеватора
2.2 Технологія роботи зернового елеватора (відео)
2.3 З чого складається зерновий елеватор?
Загальноприйнятий типовий агрегат складається з наступних відділень:
2.4 Які бувають зернові елеватори?
Залежно від свого цільового призначення елеватори зернові поділяються на такі основні види:
- заготівельні або хлібоприймальні (ємність 15-100 тисяч тонн, прийом від господарств зерна, виробляють очищення, сушіння та відвантаження споживачеві);
- виробничі (ємність 10-150 тисяч тонн, зводять при , круп'яних, комбікормових, крохмалопаткових заводах і т.д.;
- базисні (ємність 100-150 тисяч тонн, служать для тривалого зберігання зерна одержуваного та відправленого за допомогою залізничного транспортувагонними нормами);
- портові та перевалочні (ємність 50-100 тисяч тонн, споруджуються в місцях перевалок зерна з одного виду транспорту на інший – морські порти, великі залізничні станції).
Найперший силосний зерновий агрегат був побудований в США в 1845 в Дулуті. На пострадянському просторі перший силосний елеватор сконструйовано 1887 року в Нижньому Новгороді.
При централізованому теплопостачанні гаряча вода, перш ніж потрапити до радіаторів опалення багатоквартирних будинків, проходить через тепловий пункт. Там вона доводиться до необхідної температури за допомогою спеціального обладнання. З цією метою в переважній більшості будинкових теплових пунктів, збудованих за часів СРСР, встановлено такий елемент, як елеватор опалення. Розповісти, що він є і які завдання виконує, покликана дана стаття.
Призначення елеватора у системі опалення
Теплоносій, що виходить із котельні або ТЕЦ, має високу температуру – від 105 до 150 °С. Звичайно, що подавати в систему опалення воду з такою температурою неприпустимо.
Нормативними документами ця температура обмежена межею 95 °С і ось чому:
- з метою безпеки: можна отримати опіки від дотику батарей;
- не всякі радіатори можуть функціонувати за високих температурних режимах, не кажучи вже про полімерні труби.
Знизити температуру мережевої води до рівня, що нормується, дозволяє робота елеватора опалення. Ви запитаєте - а чому не можна відразу направити до будинків воду з необхідними параметрами? Відповідь лежить у площині економічної доцільності, подача перегрітого теплоносія дозволяє передати з тим самим обсягом води набагато більшу кількість тепла. Якщо температуру знизити, то доведеться збільшити витрату теплоносія, а потім суттєво зростуть діаметри трубопроводів теплових мереж.
Отже, робота елеваторного вузла, встановленого в тепловому пункті, полягає в зниженні температури води шляхом підмішування в трубопровід, що похолодає, остиглий теплоносій з обратки. Слід зазначити, що цей елемент вважається застарілим, хоча досі використовується повсюдно. Сьогодні при влаштуванні теплових пунктів використовуються змішуючі вузли з триходовими клапанами або пластинчасті теплообмінники.
Як функціонує елеватор?
Якщо говорити простими словами, то елеватор у системі опалення – це водяний насос, який не вимагає підведення енергії ззовні. Завдяки цьому, та ще й простої конструкції та низької вартості, елемент знайшов своє місце практично у всіх теплових пунктах, що будувалися в радянський час. Але для його надійної роботи потрібні певні умови, про що сказано нижче.
Щоб зрозуміти пристрій елеватора системи опалення, слід вивчити схему, наведену вище на малюнку. Агрегат чимось нагадує звичайний трійник і встановлюється на трубопроводі, що подає, своїм бічним відведенням він приєднується до зворотної магістралі. Тільки через простий трійник вода з мережі проходила відразу в зворотний трубопровід і прямо в систему опалення без зниження температури, що неприпустимо.
Стандартний елеватор складається з труби, що подає (предкамери) з вбудованим соплом розрахункового діаметра і змішувальної камери, куди підводиться остиглий теплоносій з обратки. На виході з вузла патрубок розширюється, утворюючи дифузор. Агрегат діє наступним чином:
- теплоносій із мережі з високою температурою прямує в сопло;
- при проходженні через отвір малого діаметра швидкість потоку зростає, через що за соплом виникає зона розрідження;
- розрідження викликає підсмоктування води із зворотного трубопроводу;
- потоки змішуються в камері та виходять у систему опалення через дифузор.
Як відбувається описаний процес, наочно показує схема елеваторного вузла, де всі потоки позначені різними кольорами:
Неодмінна умова стійкої роботи вузла полягає в тому, щоб величина перепаду тиску між подачею та зворотною магістраллю мережі теплопостачання було більше, ніж гідравлічний опір опалювальної системи.
Поряд з явними перевагами даний змішувальний вузол має один істотний недолік. Справа в тому, що принцип роботи елеватора не дозволяє регулювати температуру суміші на виході. Адже що для цього потрібне? Змінювати при необхідності кількість перегрітого теплоносія з мережі та води, що підсмоктується, з обратки. Наприклад, щоб знизити температуру, треба зменшити витрату на подачі і збільшити надходження теплоносія через перемичку. Цього можна досягти лише зменшенням діаметра сопла, що неможливо.
Проблему якісного регулювання допомагають вирішити елеватори з електроприводом. Вони за допомогою механічного приводу, що обертається електродвигуном, збільшується або зменшується діаметр сопла. Це реалізовано за рахунок дросельної голки конусної форми, що входить у сопло зсередини на певну відстань. Нижче зображено схему елеватора опалення з можливістю управління температурою суміші:
1 – сопло; 2 – дросельна голка; 3 – корпус виконавчого механізму із напрямними; 4 – вал із зубчастим приводом.
Примітка.Вал приводу може постачатися як рукояткою для керування вручну, так і електродвигуном, що включається дистанційно.
Елеватор опалення, що з'явився відносно недавно регульований, дозволяє проводити модернізацію теплових пунктів без кардинальної заміни обладнання. Враховуючи, скільки ще подібних вузлів функціонує на просторах СНД, подібні агрегати набувають все більшої актуальності.
Розрахунок елеватора опалення
Слід зазначити, що розрахунок водоструминного насоса, яким є елеватор, є досить громіздким, ми постараємося подати його в доступній формі. Отже, для вибору агрегату нам важливі дві основні характеристики елеваторів - внутрішній розмір змішувальної камери і прохідний діаметр сопла. Розмір камери визначається за такою формулою:
- dr - шуканий діаметр, см;
- Gпр – наведена кількість змішаної води, т/год.
У свою чергу, наведена витрата обчислюється таким чином:
У цій формулі:
- ? см - температура суміші, що йде на опалення, ° С;
- τ20 – температура остиглого теплоносія в зворотному напрямку, °С;
- h2 – опір системи опалення, м. вод. ст.;
- Q – потрібна витрата тепла, ккал/год.
Щоб підібрати елеваторний вузол системи опалення за розміром сопла, його треба розрахувати за формулою:
- dr – діаметр змішувальної камери, см;
- Gпр - наведена витрата змішаної води, т/год;
- u – безрозмірний коефіцієнт інжекції (змішування).
Перші два параметри вже відомі, залишається тільки знайти значення коефіцієнта змішування:
У цій формулі:
- τ1 – температура перегрітого теплоносія на вході елеватор;
- τсм, τ20 – те саме, що й у попередніх формулах.
Примітка.Для розрахунку сопла треба взяти коефіцієнт u, що дорівнює 1.15u'.
Спираючись на отримані результати, здійснюється підбір агрегату за двома основними характеристиками. Стандартні розміриелеваторів позначені номерами від 1 до 7, приймати треба той, що найближче до розрахункових параметрів.
Висновок
Оскільки реконструкції всіх теплових пунктів відбудуться нескоро, елеватори ще довго будуть служити там як змішувачі. Тому знання їх устрою та принципу дії буде корисним певному колу людей.
Види елеваторів опалення
Як не дивно, але про елеватори опалення знають навіть не всі сантехніки, які обслуговують багатоповерхові будинки. У кращому випадку вони мають уявлення про те, що цей прилад встановлюється в системі. Але як він влаштований і яку функцію виконує, відомо далеко не всім, а про простих людей.
Тому давайте ліквідуємо подібну прогалину у знаннях про опалювальні системи і розберемо цей пристрій докладніше.
Що таке елеватор?
Якщо говорити простою мовою, то елеватор - це спеціальний пристрій, що стосується опалювальне обладнаннята виконує функцію інжекційного або водоструминного насоса. Не більше, не менше.
Його основне завдання – підвищити тиск усередині опалювальної системи.Тобто збільшити прокачування теплоносія по мережі, що призведе до зростання його обсягу. Щоб було зрозуміло, наведемо простий приклад. З водопроводу, що подає, забирається 5-6 кубометрів води в якості теплоносія, а в систему, де розташовані квартири будинку, потрапляє 12-13 кубометрів.
Як таке можливо? І за рахунок чого відбувається збільшення обсягу теплоносія? Цей феномен заснований на деяких законах фізики. Почнемо з того, що якщо в системі опалення встановлено елеватор, значить, ця система підключена до центральних мереж опалення, якими гаряча вода рухається під тиском з великої котельні або ТЕЦ.
Так от температура води всередині трубопроводу, особливо у сильні холоди, досягає +150 С. Але хіба це може бути? Адже температура кипіння води +100 С. Ось тут і набуває чинності один із законів фізики. За такої температури вода закипає, якщо вона знаходиться у відкритій ємності, де відсутній будь-який тиск. Але в трубопроводі вода рухається під тиском, який створюється роботою насосів, що подають. Тож вона й не закипає.
- По-перше, чавун не любить великих перепадів температур. І якщо у квартирах встановлені чавунні радіатори, можуть вийти з ладу. Добре, якщо вони просто дадуть текти. Але їх може розірвати, оскільки під дією високих температур чавун стає крихким, як скло.
- По-друге, при такій температурі металевих елементів опалення не складе труднощів отримати опік.
- По-третє, для обв'язування опалювальних приладів зараз часто використовують пластикові труби. А максимально, що вони зможуть витримати, це температура +90 С (до того ж за таких цифр виробники гарантують 1 рік експлуатації). Виходить, вони просто розплавляться.
Тому теплоносій необхідно остудити. Ось тут і буде потрібно елеватор.
Для чого служить елеваторний вузол
Схема приєднання елеваторного вузла
Ось ми і підійшли до питання про те, навіщо потрібні елеватори в системі опалення?
Ці прилади призначені для того, щоб знизити температуру води, що підводиться до необхідної.І вже охолоджена вона подається до системи опалення квартир. Тобто в елеваторі відбувається охолодження теплоносія. Яким чином?
Все досить просто. Цей пристрій складається з камери, де відбувається змішання гарячої перегрітої води та води, що надходить із зворотного контуру опалювальної системи. Тобто, змішуються теплоносій із котельні з теплоносієм із обратки цього ж будинку. Так можна, не забираючи багато гарячої води, отримати необхідний обсяг теплоносія необхідної температури.
Чи втрачаємо ми температуру? Так, втрачаємо, і тут не можна заперечувати очевидне. Але теплоносій подається через сопло, яке набагато менше діаметра труби, що постачає до будинку гарячу воду. Швидкість у цьому соплі настільки велика за рахунок тиску всередині трубопроводу, що теплоносій дуже швидко розподіляється по всіх стояках. Тому незалежно від того, де розташована квартира, близько чи далеко від розподільчого вузла, температура в опалювальних приладах буде однаковою. Рівномірний розподілтаким чином забезпечується на всі 100%.
А знаєте, що іноді роблять сантехніки-всезнайки? Вони прибирають сопло та встановлюють металеві заслінки, тим самим намагаючись регулювати вручну швидкість подачі теплоносія. Добре, якщо встановлюють. А в деяких будинках заслінки взагалі відсутні, і тоді починаються проблеми.
У квартирах, що розташовані ближче до елеваторного вузла, буде клімат Африки. Тут навіть у люті морози завжди відкриті кватирки. А в далеких квартирах, особливо кутових, люди ходять у валянках та включають електричні опалювальні приладичи газову плитку. Вони лають все на світі, не підозрюючи, що в цьому винні компанії, які обслуговують їхній будинок. Ось вам результат незнання та простої некомпетентності.
Як же працює елеватор?
Принцип роботи елеватора
Принцип роботи елеватора
Елеваторний вузол є досить об'ємною ємністю, чимось схожою на горщик. Але це не сам елеватор, хоч його так і називають. Це цілий вузол, до складу якого також входять:
- Грязеуловлювачі - адже вода з труби надходить не зовсім чиста.
- Сітчасто-магнітні фільтри – вузол повинен забезпечити певну чистоту теплоносія, щоб не забивалися батареї та труби.
Очистившись, гаряча вода надходить через сопло в камеру змішування. Тут вона рухається з великою швидкістю, внаслідок чого підсмоктується вода із зворотного контуру, який приєднаний до камери змішування збоку. Процес підсмоктування, або інжекції, відбувається спонтанно. Тепер зрозуміло, що змінюючи діаметр сопла, можна регулювати і обсяг теплоносія, що подається, і його температуру на виході з елеватора.
Як ви знаєте, для системи опалення елеватор - це насос і змішувач одночасно. І що важливо – жодної електроенергії.
Є ще один момент, на який фахівці звертають увагу - це співвідношення напору всередині трубопроводу, що подає, і опір елеватора.Цей показник повинен дорівнювати 7:1. Тільки таке співвідношення забезпечує ефективність роботи системи.
Але це ще не все щодо ефективності. Зверніть увагу на той факт, що тиск усередині системи - а це контур, що подає, і зворотний - повинен бути однаковим. Допустимо, якщо в обратне воно буде трохи менше. Але якщо різниця істотна, наприклад, в трубопроводі, що подає 5,0 кгс/см2, а в зворотному напрямку нижче 4,3 кгс/см2, це означає, що трубопровідна система і опалювальні прилади забиті брудом.
Схема включення регульованого елеватора водоструминного типу
Можлива й інша причина – під час проведення капітального ремонту було змінено діаметри труб у менший бік. Тобто підрядник у такий спосіб заощадив.
Чи можна регулювати температуру теплоносія? Можна і для цього краще використовувати регульований елеватор водоструминного типу.
У конструкції такого приладу встановлено сопло, діаметр якого можна змінювати. Іноді діапазон регулювання, і це відноситься більше до зарубіжним аналогам, Досить великий, що не так вже й необхідно. Вітчизняні елеватори мають зсув діапазону менший, але, як показала практика, цього достатньо на всі випадки життя.
Щоправда, регульовані елеватори рідко встановлюють у житлових будинках. Набагато ефективніший їх монтаж у громадських чи виробничих приміщеннях. З їхньою допомогою можна заощадити витрати на опалення до 25% тільки за рахунок того, що вони дозволяють знижувати температуру в нічний час, а також у вихідні та святкові дні.
Ніхто не буде сперечатися, що система опалення є однією з найважливіших систем життєзабезпечення будь-якого житла, як приватного будинку, так і квартири. Якщо говорити про квартири, то в них найчастіше переважає централізоване опалення, у приватних будинках найчастіше зустрічаються автономні системиопалення. У будь-якому випадку пристрій опалювальної системи потребує пильної уваги. Наприклад, у цій статті ми поговоримо про такий важливий елемент, як елеваторний вузол опалення, призначення якого відомо далеко не всім. Давайте розумітися.
Для того, щоб наочно зрозуміти пристрій і призначення елеваторного вузла, можна зайти в звичайний підвал багатоповерхового будинку. Там, серед інших елементів теплового вузла можна знайти потрібну деталь.
Розглянемо важливу схему подачі теплоносія в систему опалення житлового будинку. Гаряча вода подається трубопроводами до будинку. Варто зазначити, що трубопроводів лише два, з яких:
- 1- подає (підводить гарячу воду до будинку);
- 2- зворотний (здійснює відвід теплоносія, що віддав тепло, назад у котельню);
Нагріта до певної температури води з теплової камери потрапляє до підвалу будівлі, де на вхід у тепловий вузол на трубопроводах встановлена запірна арматура. Раніше як запірна арматура повсюдно встановлювалися засувки, тепер їх поступово витісняють шарові крани, виготовлені зі сталі. Подальший шлях теплоносія залежить від його температури.
У нашій країні котельні працюють за трьома основними тепловими режимами:
- 95(90)/70 0;
- 130/70 0;
- 150/70 0;
Якщо вода в трубопроводі, що подає, нагріта не більше ніж до 95 0 С, то вона просто розподіляється по системі опалення за допомогою колектора, оснащеного регулювальними пристроями (балансувальними кранами). У тому випадку, якщо температура теплоносія вище 95 0 С, то згідно з діючими нормами таку воду не можна подавати в опалювальну систему. Потрібно її охолодити. Саме тут і вступає у роботу елеваторний вузол. Варто відзначити, що елеваторний вузол опалення є найдешевшим і простим способомохолодження теплоносія.
Принцип роботи елеваторного вузла опалення та схема
За допомогою елеватора температура перегрітої води опускається до розрахункової, після чого підготовлений теплоносій прямує до опалювальних приладів. Принцип роботи елеваторного вузла заснований на змішуванні в ньому перегрітого теплоносія з трубопроводу, що подає, з остиглою водою зі зворотної труби.
Наведена нижче схема елеваторного вузла наочно показує, що елеватор виконує відразу дві функції, що дозволяє підвищити загальну ефективність функціонування системи опалення:
- Працює як циркуляційний насос;
- Виконує функцію змішування;
Перевага елеватора у його нескладному пристрої та, незважаючи на це, у високій ефективності. Вартість його невисока. Для роботи йому не потрібне підключення електричного струму.
Варто згадати і недоліки цього елемента:
- Відсутня можливість регулювання температури води на виході;
- Перепад тиску між подавальним та зворотним трубопроводом не повинен виходити з діапазону 0,8-2 Бар;
- Тільки точний розрахунок кожної деталі елеватора гарантує його ефективну роботу;
На сьогоднішній день елеватори все ще широко використовуються в теплових вузлах житлових будинків, оскільки ефективність їхньої роботи не залежить від змін теплових та гідравлічних режимів у теплових мережах. Крім того, елеваторний вузол не вимагає постійного нагляду, а для його регулювання достатньо правильно підібрати діаметр сопла. Варто пам'ятати, що весь підбір елементів елеваторного вузла варто довіряти лише фахівцям, які мають відповідні дозволи.
З чого складається елеваторний вузол
- Струменевий елеватор;
- Сопло;
- Камера роздільної здатності;
Крім того, до складу елеваторного вузла входить так звана «обв'язка елеватора», що складається з контрольних манометрів, термометрів, запірної арматури. Останнім часом з'явилися елеватори, оснащені електроприводом регулювання діаметра сопла. Такий елеватор дозволяє автоматично регулювати температуру теплоносія, що надходить до системи опалення. Однак поки такі моделі не набувають широкого поширення через невисокий ступінь надійності.
Висновок
Технології, що застосовуються у комунальній сфері, постійно розвиваються. На зміну елеваторам приходять теплові вузли з автоматичним регулюванням температури теплоносія, що подається і зворотного. Вони економічніші, компактніші, але й вартість їх у порівнянні з елеватором досить велика. До того ж для їхньої роботи потрібне підключення електрики.