Сепаратор воздуха и шлама: очистка и защита системы отопления

Зачем нужен сепаратор воздуха

Прибор, который может справиться с проблемой воздушных пробок и других загрязнений. Называется сепаратором воздуха. Если не пользоваться этим устройством, воздух и воздушные пробки, находящиеся в системе отопления, могут спровоцировать множество проблем в слаженной работе всех элементов системы. В первую очередь начинается снижение теплоотдачи приборов.

Отсутствие сепаратора рано или поздно может привести к преждевременному износу деталей насоса, подшипников и лопастей, что значительно снизит эффективность его работы.

Если сепаратор не работает или работает неправильно, внутренняя поверхность радиаторов, котлов и труб становится уязвимой от воздействия коррозии. Сепаратор способен полностью удалить кислород из системы, тем самым развоздушив ее. Одним из недостатков сепаратора можно назвать создание сопротивления потоку теплоносителя, что непосредственно оказывает негативное влияние на гидравлику системы отопления.

Как ухудшается работа отопительной системы без сепаратора:

• Мелкие пузырьки прилипают к стенкам радиатор, которые перестает отдавать тепло. Эффективность обогрева сводится к минимуму.
• Насос, который подает воду, изнашивается, работает неэффективно или вовсе прекращает свою работу.
• Попадание кислорода в клапаны, трубы и фильтры приводит к разрушению металла.
• Последствие коррозии – появление ржавчины, которая перемещается вместе с водными массами. Скопления ржавчины образуют шлам, который делает систему отопления неисправной.

Совсем недавно борьба с присутствием газа в системе происходила так: систему всегда держали под некоторым давлением, что позволяло защитить от подсасывания кислорода. Чтобы предотвратить проникновение воздуха, использовали специальные трубы. В местах, где происходило наибольшее скопление кислорода, производили установку воздушных отводчиков.

Многоступенчатая система

Система с приборами воздухоудаления
Чтобы избежать проблем образования воздушных пробок, еще на этапе проектирования автономной системы отопления, нужно предусмотреть один очень важный момент. Он основывается на многоступенчатой системе отвода воздуха из каждой группы приборов отопления отдельно. При этом для них необходимо использовать конкретные виды воздухоотводчиков в нескольких установочных местах. Например:

• Для стравливания воздуха из теплообменника котла устанавливают автоматический воздухоотводчик непосредственно на котле.
• Для каждого коллектора устанавливают свой местный воздухоотвод.
• Каждый радиатор обустраивают своим ручным краном Маевского.
• Для стояков нужно применять специальные воздухоотводы, которые необходимо планировать для установки в самых высоких точках.

Сепаратор воздуха и шлама: очистка и защита системы отопления

Чтобы отопительная система функционировала без удручающих сбоев, воздуха в ней быть не должно. Внушительное количество кислорода в теплоносителе может «породить» такие явления, как шумные насосы, батареи, которые не нагреваются.
Не меньшим бедствием является и коррозия – процесс разрушения металлов, из которых созданы трубы, клапаны. Для защиты системы от разрушительных процессов применяется специальное устройство – сепаратор. Его задача – собрать кислород, «гуляющий» в воде, затем убрать его из теплоносителя.

Отрицательное влияние воздуха на работу системы отопления

Неискушённому человеку трудно поверить, что обычный воздух может становиться колоссальной проблемой. Но приходится признать: на состояние отопительной системы кислород действует, как медленный яд на живое существо.
Приведём лишь некоторые примеры ухудшения работы системы по вине воздуха:

1. Мелкие пузырьки воздуха, прилипающие к стенкам радиатора, не позволяют ему отдавать тепло. Эффективность отопительного «организма» резко снижается.
2. Насос, подающий воду, быстрее изнашивается.
3. Кислород, попадающий в трубы, фильтры, клапаны и потребители, разрушает металл.
4. Ржавчина, которая появилась в результате коррозии, «блуждает» вместе с массами воды. Скапливаясь, она становится шламом (грязью) и может привести к неисправности системы.

Методы борьбы с воздухом в трубах

До недавнего времени с присутствием газа в трубах специалисты боролись такими способами:

• следили, чтобы система постоянно находилась под небольшим давлением (эта хитрость защищает от подсасывания кислорода);
• использовали специальные трубы, через стенки которых воздух проникнуть не может;
• в тех участках, где кислороду легче всего скапливаться, устанавливали отводчики воздуха.

Опыт показал, что воздухоотводчик наиболее эффективно справляется с задачей ликвидации кислорода лишь тогда, когда он работает в паре с сепаратором.

Способы проникновения кислорода в систему

Многие люди, расстроенные слабым отоплением в жилище и частым скоплением кислорода в радиаторе, спешат обвинить в этих неприятностях специалистов, которые проектируют и устанавливают отопительное оборудование.
Неопытному человеку проще сделать вывод, что элементы системы отопления не слишком качественны, негерметичны, чем разобраться в истинных причинах появления газа в трубах.

Назовём основные способы попадания воздуха в систему:

1. Кислород оказывается в трубах в виде микроскопических пузырьков, находящихся в толще воды. Когда вода становится горячей, воздух «убегает» из неё, превратившись в свободный газ. И чем больше нагревается жидкость, тем большее количество газа из неё выйдет.
2. Воздух проникает через соединительные элементы (прокладки, воздухоотводчики).
3. После ремонтных работ кислород может буквально «ворваться» в систему отопления.

Если говорить откровенно, полностью защитить отопительное оборудование от попадания кислорода нереально. Даже длительный простой системы приводит к тому, что воздуха в ней оказывается слишком много, и его приходится спускать.

Чтобы надёжно защитить трубы, фильтры и другие составляющие отопительной системы, необходим воздушный разделитель (сепаратор). Использование этого компактного приспособления помогает решить проблему «воздушного нашествия». А значит, вы избавитесь от шлама, который появляется из-за активности кислорода.

Отводчик воздуха и сепаратор – не одно и то же

Часто приходится слышать вопросы, чем отличается воздушный разделитель от воздухоотводчика.
На первый взгляд, эти два приспособления выполняют одну задачу – удаляют из отопительных систем кислород. Но отводчик воздуха убирает газы из системы постепенно, по мере их скопления.

Сепаратор действует более решительно. Он быстро разделяет газы, растворённые в воде, и выводит их из системы отопления.

Если вы желаете, чтобы все элементы отопительной системы работали бесперебойно, стоит установить разделитель воздуха. Важно подобрать компактное приспособление, которое бы справлялось с обязанностями выведения кислорода из теплоносителя. В последние несколько лет огромной популярностью пользуются сепараторы flamcovent.

Эффективность этих приспособлений огромна, ведь в основе их работы лежит принцип слияния. Суть метода: крошечные пузырьки воздуха, соприкасаясь с поверхностью устройства, прилипают к ней. За короткий промежуток времени пузырьки объединяются в большие «облака». Потом они отрываются от сепаратора и всплывают.

Важное значение Pall колец

Если вы задумались о приобретении сепаратора воздуха, вам наверняка станет любопытно, за счёт чего разделители flamcovent так быстро и качественно «выуживают» из потока даже крошечные пузырьки воздуха.

Сепараторы для дегазации и удаления шлама

Рис.1 Сепаратор

Появившиеся в последние годы в РФ сепараторы начали производиться в Европе более 30 лет назад и стали стандартным элементом для дегазации и удаления шлама из систем отопления и водоснабжения. Кроме удаления пробок, сепараторы извлекают микропузырьки и частицы шлама из потока воды и объединяют в себе функции воздухоотводчиков, фильтров и деаэраторов. Сепараторы не требуют расходных материалов, энергии и сервисного обслуживания, работают несколько десятков лет, имеют простую и надежную конструкцию без движущихся частей.

Универсальный сепаратор представляет собой металлический цилиндр с воздухоотводчиком наверху, вентилем для сброса шлама внизу и неподвижным механическим сепарирующим элементом внутри (Рис.1). Элемент внутри сепаратора обеспечивает быструю транспортировку микропузырьков наверх и осаждение нерастворимых частиц внизу при прохождении потока воды через сепаратор. Автоматический поплавковый воздухоотводчик сепаратора выводит накапливающийся наверху воздух, а периодическое удаление шлама осуществляется вручную с помощью шарового вентиля внизу сепаратора. В обоих случаях система не разгерметизируется. При начальном заполнении системы водой большие воздушные пузыри быстро удаляются с помощью специального вентиля в корпусе воздухоотводчика. Сепараторы устанавливаются вертикально.

Сепараторы разных фирм, как правило, отличаются разным типом сепарирующих элементов. В сепараторах Пневматекс (Швейцария) в качестве такого элемента используются лепестковая спираль (спирали) с профилированной поверхностью из нержавеющей стали, установленная вертикально вдоль оси сепаратора ( Рис.1). Разными могут быть и механизмы извлечения газов и твердых частиц. Как правило, при этом используется гравитационный механизм осаждения частиц и возгонки пузырьков. Для усиления эффекта снижается скорость потока внутри сепаратора (увеличение поперечного сечения), производится ламинаризация потока. В некоторых моделях используется центробежный эффект при раскручивании потока внутри сепаратора. При использовании рабочих элементов с большой площадью включается механизм сорбции микропузырьков на поверхности с дальнейшим их слиянием в более крупные пузырьки и всплытием.

Диапазон применения сепараторов достаточно широк.

Например, промышленные сепараторы Пневматекс (типоразмеры DN 50 – 600 mm) способны обрабатывать потоки в диапазоне 5 – 2000 м 3 /ч. Корпуса промышленных сепараторов изготовляются из стали.

Латунные сепараторы для небольших объектов (типоразмеры DU 20 – 40 mm) обрабатывают потоки до 5 м 3 /ч. Все сепараторы из латуни собираются из базовых элементов и легко трансформируются.

Автоматический воздухоотводчик.

Посмотреть цены на Автоматические воздухоотводчики

Хотелось бы сказать, что именно эта модель не похожа на те воздухоотводчики, которые повсеместно продаются на строительных рынках. Конечно, он предназначен, как и более бюджетные его «сородичи», только для одной задачи ‒ для удаления лишнего воздуха. Но вот внутренняя конструкция у него значительно лучше. Механизм вентиляционного клапана обеспечивает полное отсутствие течи воды. Специальная конструкция воздушной камеры гарантирует, что частицы грязи не попадут в воздухоотводчик. А вот увеличенный объем этой воздушной камеры предотвратит значительные колебания действующей системы отопления. И срок эксплуатации у него 30 лет, в отличие от всех его «собратьев», которые продаются на рынках и могут прослужить у вас максимум 1 год.

Но вывод пузырьков воздуха через автоматический воздухоотводчик будет гораздо эффективнее, если его использовать в специальном устройстве ‒ сепараторе.

Гидрострелка для отопления своими руками

Поскольку строение устройства простейшее, у многих возникает желание сделать его самостоятельно.
Расчёты размеров гидрострелки для отопления начинаются с диаметра трубы, которая подойдёт для конкретной системы.

Для расчётов понадобятся данные:

• Мощность котла (кВт) — W.
• Разница между температурой подачи и обратки – ΔT.

Подставив данные, по формуле можно высчитать минимальный внутренний диаметр (D) в мм.

Между патрубками должно «помещаться» 2-3 внутренних диаметра прибора.

Но не всё так просто, как кажется. Чтобы сделать стрелку самостоятельно, нужны навыки сварщика. Услуги наёмного специалиста будут стоить не мало. Не всегда легко найти качественные патрубки с ровной резьбой, тогда придётся прибегнуть к услугам токаря. В результате, суммарная стоимость материалов, работы и времени может даже превосходить затраты на покупку готового заводского устройства.

Есть и ещё один момент, в котором самоделки уступают фабричным аналогам. Поскольку они не имеют термозащитного кожуха, разделитель излучает тепло там, где не запланировано хозяином.

Сепараторы с магнитными ловушками

Сепараторы Пневматекс с магнитными ловушками (DN 20 – DN 400 мм) улавливают нерастворимые примеси железа в воде намного эффективней, чем обычные сепараторы. Стержень (стержни) с мощным магнитом вставляется снизу снаружи в гильзу сепаратора и вынимается перед операцией вымывания шлама без нарушения герметичности системы. Магнитный стержень отделен стенками гильзы от воды и не требует очистки или защиты от коррозии. Гильза сделана из немагнитного материала, поэтому магнитные частицы быстро оседают вниз и затем шлам смывается через вентиль. Для эффективного вымывания вентиль смещен от центра (создание вихревого эффекта). Сепараторы с магнитными ловушками содержат также обычные сепарирующие элементы и обладают всеми свойствами дегазации и удаления немагнитных частиц, как и у обычных моделей сепараторов.

Конструкция, назначение и принцип работы гидравлической стрелки

Гидрострелка для отопления состоит из бронзового или стального корпуса с двумя патрубками для подключения к контуру котла (патрубок для подачи + патрубок для обратки), а также нескольких патрубков (как правило 2) для подключения контуров потребителей тепла. В верхней части гидравлического разделителя через шаровой кран или отсекающий клапан монтируется автоматический воздухоотводчик. в нижней части дренажный (сливной) кран. Внутри корпуса заводских гидрострелок часто устанавливается специальная сетка, позволяющая направить мелкие пузырьки воздуха в воздухоотводчик.

Конструкция модели Valtec VT. VAR 00.

Гидравлическая стрелка для отопления выполняет следующие функции:

1. Поддержание гидравлического баланса системы. Включение/отключение одного из контуров не влияет на гидравлические характеристики остальных контуров;
2. Обеспечение безопасности чугунных теплообменников котлов. Применение гидрострелки позволяет обезопасить чугунные теплообменники от резких перепадов температур (например при проведении ремонтных работ, когда отключается циркуляционный насос, либо при первом включении котла). Как известно, резкое изменение температуры теплоносителя негативно сказывается на чугунных теплообменниках;
3. Воздухоотводчик. Гидрострелка для отопления выполняет функции по отводу воздуха из отопительной системы. Для этого в верхней части устройства располагается патрубок для монтажа автоматического воздухоотводчика;
4. Наполнение или слив теплоносителя. Большинство как заводских, так и самостоятельно изготовленных гидравлических стрелок оборудуются сливными кранами, через которые возможно производить наполнение или слив теплоносителя из системы;
5. Очистка системы от механических загрязнений. Низкая скорость потока теплоносителя в гидравлическом разделителе делает его идеальным устройством для сбора различных механических загрязнений (окалина, накипь, ржавчина, песок и др. шлам). Циркулирующие по системе отопления твердые частицы постепенно скапливаются в нижней части устройства, после чего их можно удалить через сливной кран. Некоторые модели гидрострелок могут дополнительно оборудоваться магнитными уловителями, которые притягивают металлические частицы.

Что такое шлам?

Это механическая грязь, которая разносится по всей системе отопления с помощью теплоносителя и засоряет отверстия клапанов, насосов и других механических подвижных частей. Эти отложения, такие как песок, взвеси, ржавчина, магнитит, накапливаются. Разрушают сначала поверхность, а потом уже и внутренние части. Особенно часто грязь оседает в топке котла, что усиливает его перегрев. Также шлам образуется при трении механических элементов. От них отслаиваются частички и попадают в теплоноситель. И вот как раз для того, чтобы убрать весь этот мусор, нам понадобится сепаратор шлама.

Рекомендации по монтажу

Требования к установке сепаратора в отопительной системе.

Сепаратор воздуха и шлама устанавливается на подаче сразу после котла. Как уже было отмечено выше, наибольшее количество пузырьков высвобождаются из воды при ее нагреве в котле. Если их не удалить сразу, они растворяться в остывающей воде.

Прибор устанавливается перед циркуляционным насосом. Таким образом исключается попадание пузырьков воздуха в корпус насоса, что в свою очередь снижает износ деталей насоса.

Устройство сепаратора для сбросных вод от непрерывной продувки

Сепаратор имеет несложное устройство, корпус его выполнен в форме вертикальной цилиндрической емкости, работающей под давлением. Исходя от допустимого давления, донышки корпуса выполняются плоскими либо эллиптической формы. Подвод продувочной воды в бак может иметь сплющенную форму либо круглое сечение.

Источник схемы: cotlomash.ru

Закручивание потока входящей горячей воды производится с помощью подачи ее на стенку бака-сепаратора, благодаря размещению внутри специальных направляющих приспособлений. Как правило, расход продувки на сепарационное устройство устанавливается не ниже 1% от паропроизводительности котлоагрегата.

В самом низу имеется дренажный штуцер для периодического освобождения сепаратора непрерывной продувки от шламовых загрязнений. Водяной уровень в баке поддерживают в автоматическом режиме регулятором поплавкового типа.