Автоматика тепловых пунктов — автоматические устройства, управляющие расходами теплоносителя, режимами давлений в квартальных сетях, системах отопления и вентиляции зданий, а также температурой воды, подаваемой для горячего водоснабжения и в системы отоплений.
По функциональным признакам эти автоматические устройства можно разделить на:
- Регуляторы расхода воды;
- Регуляторы давления («до себя» и «после себя»);
- Регуляторы температуры (Могут быть, регуляторами поддерживающими температуру воды или воздуха постоянной. Регуляторами, поддерживающими температуру теплоносителя, изменяющуюся в соответствии с определенным законом, например работающие по отопительному графику температур).
Регулятор расхода
Для поддержания постоянной циркуляции теплоносителя в системах отопления используют регулятор расхода (РР). Рис. 1.
Он воспринимает импульс перепада давления на постоянном местном сопротивлении с квадратичной зависимостью. В таком случае расход воды будет пропорционален корню из перепада давления. Этот перепад передается на регулятор, который поддерживает его постоянным. В качестве регулируемого участка используют сопло элеватора или специально установленную дроссельную диафрагму. Клапан регулятора разгруженный, так как входное давление, действующее на клапан сверху, уравновешивается силой, действующей на сильфон снизу.
Снизу на клапан действует давление в подающей линии (до элеватора), а сверху на сильфон, а следовательно, и на клапан действует давление из обратной линии (после элеватора). Таким образом, клапанная система регулятора воспринимает перепад давления на системе отопления, направленный снизу вверх, а уравновешивающая сила растянутой пружины тянет вниз. Нарушение равновесия сил, действующих на клапан, приводит к его перемещению, после периода стабилизации устанавливается расход, на который настроен регулятор.
Регулятор давления
Схема включения регулятора давления (РД). Рис. 2.
На тепловых пунктах используют регуляторы давления такого же типа, как и РР, но по другому включенные в систему теплоснабжения. Если регулятор используется, как регулятор «до себя» (регулятор подпора), тогда он устанавливается на обратной линии после системы отопления, и его клапан переворачивают. Снизу на клапан действует давление в обратной линии, и если оно уменьшается, тогда клапан прикрывается и уменьшает сток, в итоге предотвращает опорожнение системы отопления. Регулятор давления «после себя» устанавливается на подающей линии и поддерживает в ней давление постоянным.
Регулятор температуры
Для поддержания заданной температуры воды в системе горячего водоснабжения после подогрева ( в закрытых системах теплоснабжения) используют регулятор температуры. Чувствительно-измеряющим элементом у него служит биметаллическое термореле (ТРБ). Оно компонуется с исполнительно-регулирующим органом-регулятором расхода (РР).
Схема регулятора температуры воды с измерительно-управляющим устройством (ТРБ) и исполнительно-регулирующим устройством (РР). Рис. 3
Термореле имеет латунную гильзу, помещенную в поток горячей воды выходящей из водоподогревателя. В дно гильзы заделаны биметаллические пластины, на конце которых установлен клапан, регулирующий сток воды через термореле. Вода из сети, выполняющая роль рабочей среды, проходит охладитель, фильтр, дроссель постоянного сечения и поступает к соплу. Против сопла установлен клапан термореле.
Поток воды, выходящий из сопла, дросселируется клапаном и, в зависимости, от степени прикрытия сопла, устанавливается рабочее давление, передаваемое на сильфон регулятора расхода. При повышении температуры горячей воды выше заданной величины биметаллические пластины ТРБ изгибаются и отводят клапан от сопла. Управляющее давление падает, и клапан регулятора расхода прикрывается, сокращая поток теплоносителя в водоподогреватель. В результате температура горячей воды восстанавливается.
Для поддержания температуры горячей воды на заданном уровне в открытых системах теплоснабжения используют терморегулятор жидкостный (ТРЖ), который является гидравлическим регулятором непрямого действия. Он состоит из термореле и регулирующего клапана смещения (РКС).
Терморегулятор жидкостный (ТРЖ). Рис. 4
Чувствительным элементом служит термобаллон, заполненный минеральным маслом и помещенный в поток горячей воды. При изменении температуры горячей воды объем жидкости в термобаллоне изменяется и связанный с ним поток перемещается вверх или вниз. Со штоком связан рычаг, на конце которого установлен клапан. При перемещении вверх ( когда температура горячей воды повышается) он прикрывает напорное сопло и приоткрывает сливное сопло.
В результате давления в камере термореле уменьшается и через соединительную трубку уменьшается в подмембранной зоне регулирующего клапана смешения. Клапан сокращает приток воды из падающей линии, и температура воды уменьшается. Конструкция РКС обеспечивает регулирование подачи только горячей воды, подача воды из обратной линии не регулируется.
