Устройство позволяющее избавить систему отопления сразу от двух напастей: воздуха и шлама

У большинства систем автономного отопления, особенно если они работают от твердотопливных котлов, часто наблюдаются одни и те же болезни – завоздушивание системы и образование пробок из мусора и шлама. Периодические чистки батарей и спуск воздуха позволяет увеличить сроки безопасной эксплуатации, но рано или поздно приходится вызывать теплотехников для проведения технического обслуживания. Прервать этот почти бесконечный процесс можно установив в систему отопления всего один дополнительный прибор – сепаратор воздуха для отопления, устройство позволяющее избавить систему сразу от двух напастей образовавшегося в теплоносителе воздуха и нерастворенных частичек шлама.

Сепаратор воздуха и шлама для систем отопления

Как и в новых, недавно собранных и запущенных в эксплуатацию системах отопления, так и работающих не один десяток лет внутри контура даже при самой высокой степени очистки воды всегда циркулирует большое количество пузырьков воздуха. Это естественный процесс, когда в процессе нагрева воды образуется небольшое количество газа. Но, если автоматический газоотводчик удаляет воздух из системы в виде непрерывного потока, то в виде небольших пузырьков он отделить его не в состоянии. Для нормальной работы воздухоотводчика необходимо не только большое количество газов, но и их достаточное давление. А мелкодисперсный состав такое устройство отфильтровать не в состоянии, да собственно он и не предназначен для этого.

Другое дело сепаратор воздуха для отопления, он устроен так, чтобы отделять газы от жидкости и удалять их из контура. Кроме этого у сепаратора имеет и другая, не менее важная роль – выделение из теплоносителя шлама. Этот вид мусора в отличие от больших по размеру окалин или частичек ржавчины отделить намного труднее, ведь если большие частицы задерживаются обычным сетчатым фильтром, то шлам, настолько мал по размерам, что может запросто пройти через ячейки сетки и дальше циркулировать по системе.

Как работает сепаратор воздуха для отопления

Для начала, чтобы понять, как работает сепаратор нужно определиться, что лежит в основе его принципа работы. Назвать это устройство фильтром тонкой очистки вряд-ли получится, у фильтра совершенно другие задачи, да и принцип работы немного иной. Фильтр имеет фильтрующий элемент, в процессе прохождения жидкости сквозь него он задерживает нерастворенные частицы того размера которого позволяет задержать сетка фильтра. Сепаратор, в отличие от фильтра работает в несколько этапов. По сути, в корпусе происходит одновременно несколько процессов. Сначала ламинарный поток преобразуется в множество вихревых потоков, которые меняют направление своего движения, пересекаются, меняют направление и даже идут навстречу друг другу. Дальше, в ходе этого смешения выделяются две составляющие – воздушно-газовая смесь и шлам. Первый выделенный из жидкости поток сначала преобразуется в туманное облако, а немного позже, когда тонкие стенки пузырьков лопаются от ударов друг о друга, газ образует один общий объем, который и отводится наружу через клапан. Шлам, также сбивается в более тяжелые частицы, но в отличие от газа постепенно опускается вниз, оседая на дно в виде осадка.

Проще говоря, работу сепаратора можно представить следующим образом – в корпусе происходит преобразование потока теплоносителя, в результате чего из него выделяется (сепарируется) воздушно-газовая смесь и осадок из нерастворимых частичек.

Устройство сепаратора: почему в систему попадает воздух

Наличие воздуха в теплоносителе, что открытой, что закрытой системы отопления несет в себе большие проблемы для всего оборудования. От этого страдают и отопительный котел, и трубопроводы и радиаторы отопления. Мелкие пузыри наносят большой вред и крыльчатке насоса и запорной арматуре, независимо из какого материала они были сделаны.

И если воздух, попавший внутрь контура, не будет своевременно выведен наружу, он в итоге приводит к снижению эффективности работы оборудования, повышению расхода энергоресурсов, преждевременному износу и поломке оборудования.

Основных путей проникновения воздуха в контур системы отопления несколько:

• Он проникает вместе с водой, которую доливают в системы перед началом отопительного сезона;
• После слива теплоносителя, когда в системе проводится техническое обслуживание или ремонт оборудования;
• В результате химической реакции, когда вода проходит постоянные циклы нагрева-охлаждения;
• Когда некоторые элементы системы теряю герметичность и через микротрещины, порывы или неплотности воздух просто «засасывается» внутрь при выравнивании давления внутри и снаружи контура;
• Когда неправильно отрегулированы клапаны воздухоотводчиков;

Как видно существует масса вариантов и способов попадания воздуха внутрь системы. Именно поэтому, чтобы минимизировать возможный ущерб от скопления газов в батареях, трубах и теплообменнике необходима установка в систему такого устройства, как сепаратор.

Зачем нужен сепаратор воздуха для отопления: 4 преимущества

Несмотря на то что практически все современные котлы отопления уже имеют штатное устройство отвода воздуха, сепаратор воздуха отопления предлагает неоспоримые преимущества в работе по обезвоздушиванию системы.

Установка сепаратора позволяет обеспечить несколько неоспоримых преимуществ в работе, по сравнению с обычными штатными устройствами для спуска воздуха из системы.

Прежде всего, это преимущество в принципе работы – обычный воздухоотводчик сначала аккумулирует определенное количество газов и только после того, как резервуар наполнится и в нем образуется определенное давление, он откроет клапан для выпуска газов. Сепаратор действует намного быстрее – в своем корпусе он изменяет направление движения потока, отделяет частички газа, и выводит их наружу. Казалось бы, принцип одни и тот же, но сепаратор начинает работать сразу после начала движения теплоносителя в контуре. Да и отвод воздуха он осуществляет намного быстрее.

Второе преимущество заключается в том, что сводится к минимуму вмешательство в виде открывания кранов на радиаторах для спуска воздуха. Сепаратор работает непрерывно, поэтому эффект от удаления воздуха намного лучше – нет необходимости постоянно подкачивать воду в систему после каждого обезвоздушивания радиаторов.

Третий момент – для того чтобы провести очистку от скопившегося в нижней части сепаратора грязной жижи нет необходимости отключать насос и заглушать котел. Достаточно просто открыть кран-дозатор и выпустить небольшое количество загрязненного теплоносителя.

И наконец, четвертое преимущество – сепаратор обеспечивает наиболее высокую степень очистки воды от вкраплений по сравнению с сетчатыми фильтрами.

Для каких целей в систему отопления дома встраивают сепаратор шлама и сепараторы-деаэраторы

нарушения работы отопления вызванных насыщением теплоносителя воздухом и шламом довольно много. Но чаще всего видимыми признаками нарушения выступают:

• Нарушение теплоотдачи батареи отопления – это может быть завоздушивание или создание воздушной пробки или оседание воздушных пузырьков на стенках радиатора. Такая воздушная прослойка мешает нормальному теплообмену и снижает эффективность работы прибора;
• Мелкие пузырьки, как ни странно, очень негативно влияют на работу насосного оборудования. Представить себе как воздух мешает работать насосу нетрудно. Крыльчатка насоса постоянно находится в жидкости, вращаясь, создает поток, который дальше проталкивается по трубам. Если жидкость однородна, то электромотор работает стабильно с постоянной нагрузкой. Если в жидкости получается большое количество пузырьков, то и плотность будет неоднородной, насос будет работать рывками, что приведет к износу электромотора.
• Пузырьки содержат не атмосферный воздух, большинство из них наполнены кислородом. И если человек без него не может обойтись, то резиновые изделия, пластик и уплотнители активно разрушаются ним. Также пагубно влияет кислород и на металл – в процессе реакции образуется зона коррозии, что может привести к нарушению герметичности системы;
• Вода, подающаяся в систему отопления, не всегда проходит подготовку и обезжелезивание. Часто систему заполняют из местных источников, где вод может содержать как большие нерастворимые частицы, такие как вкрапления глины или песка, так и растворимые соли. Часто именно растворенные соли при нагревании образуют мельчайшие частички кальция и железа. Именно этот мусор и становится причиной засорения батарей и трубопроводов.

Установленный в систему сепаратор позволяет отделить эти вкрапления от жидкости и тем самым обеспечить безаварийную работу оборудования.

Как устанавливается сепаратор в систему отопления

Предпочтительнее устанавливать сепаратор в месте наиболее эффективного ламинарного потока. Постоянная скорость потока воды обеспечивается насосом нагнетающим теплоноситель в теплообменник котла. На выходе из котла перед гидрострелкой установка прибора будет малоэффективной. Он, конечно, будет работать, но учитывая то что гидрострелка, стоящая дальше будет регулировать скорость потока в сепараторе будет ощущаться изменение потока. Этот фактор и будет негативно влиять на работу прибора.

Если прибор будет установлен после гидрострелки, когда скорость потока будет постоянной, а колебания будут минимальными, в корпус сепаратора будет поступать именно тот поток, который необходим для его работы. Корпус прибора устанавливается строго вертикально, это необходимо для сбора газов во внутренней камере перед газовым клапаном. Неправильная ориентация прибора чаще всего приводит к обратному эффекту – система завоздушивается еще больше.

Кроме того нужно сказать о том, что сепаратор деаэратор с функцией очистки от шлама по своей конструкции отличается от фильтра для очистки от шлама. Фильтр, очищающий жидкость от мелких частиц шлама, устанавливают в другом месте – на трубопроводе подачи охлажденного теплоносителя. Конструкция этого фильтра работает на других принципах, поэтому и устанавливается не после, а перед отопительным котлом.

Эффективность применения сепараторов для удаления воздуха и шлама из систем отопления, монтаж оборудования

Недостаточная герметичность отопительной системы, естественная диффузия, коррозия стальных и чугунных элементов – причина попадания в теплоноситель воздуха и твердых частиц.

Это приводит к снижению срока службы радиаторов, труб, теплообменников, насосов, других элементов и уменьшению эффективности системы. Проблема актуальна как для крупных централизованных, так и для автономных систем отопления. Воздух и шлам в теплоносителе:

• Снижают теплопередачу.
• Вызывают химическое и механическое разрушение элементов системы отопления.
• Приводят к образованию пробок.

Установка воздухоотводчиков, сливных кранов, грязевиков, удаление воздуха и взвесей из теплоносителя перед заливкой в систему недостаточно эффективна.

Слив теплоносителя из кранов убирает полости и пробки, воздухоотводчики не удаляют микропузырьки. Грязевики не осуществляют тонкую очистку, основанная масса взвесей остается в теплоносителе.

Конструкция сепараторов воздуха

Для удаления воздуха и микрочастиц из систем отопления применяют сепараторы воздуха. Оборудование эффективно удаляет воздух и другие растворенные газы, обеспечивает оседание микрочастиц.

Устройства не содержат движущихся узлов, не требуют регулярной замены расходных элементов, подключения к электросети. Срок службы оборудования составляет несколько десятков лет. Различают:

• Сепараторы шлама.
• Сепараторы воздуха.
• Комбинированные устройства.

Оборудование представляет собой полый корпус с сепарирующим элементом внутри. Принцип действия устройства обычно основан на замедлении потока. При этом взвеси осаждаются под действием гравитации, из микропузырьков формируются более крупные и поднимаются вверх. Газы удаляются через автоматический клапан, расположенный вверху устройства. Шлам смывается открытием вентиля, размещенного внизу.

Сепараторы устанавливают в небольших автономных и централизованных системах отопления. Производительность устройств от 5 м 3 до 2 тысяч м 3 в час.

Сепараторы шлама

Устройства представляют собой цилиндр с двумя патрубками. При прохождении теплоносителя через сепаратор, поток замедляется. В камере возникают завихрения, способствующие осаждению частиц на дне. Удаление шлама осуществляется периодическим открытием вентиля. В отличие от грязевиков и сетчатых фильтров, устройства не забиваются. Все взвеси скапливаются внизу камеры и препятствуют свободному току теплоносителя.

Сепараторы воздуха

Оборудование также представляет собой полый корпус с патрубками. При движении теплоносителя, сепарирующий элемент раскручивает поток. Микропузырьки слипаются в более крупные и поднимаются в верхнюю часть устройства, где расположен клапан. Удаление осуществляется автоматически: как только давление газа превысит заданное значение, клапан открывается и стравливает воздух.

Комбинированные сепараторы и устройства с магнитной ловушкой

Такие устройства предназначены для фильтрации и дегазации теплоносителя. Уменьшение скорости потока и завихрения осаждают взвешенные микрочастицы и выделяют воздух из теплоносителя.

Для увеличения степени очистки производители вводят в конструкцию магнитный стержень. Элемент изолирован от теплоносителя, его устанавливают в гильзу из немагнитного материала. Магнит притягивает металлическую пыль и обеспечивает более эффективную фильтрацию. Перед сливом стержень вытаскивают, магнитные частицы падают на дно и смываются вместе с остальными взвесями. Шлам с магнитными свойствами негативно влияет на насосы и котлы, установка сепараторов с ловушками таких частиц значительно удлиняет срок службы отопительной системы.

Монтаж сепараторов

Оборудование устанавливают перед котлом или циркуляционным насосом. Устройства для удаления газов ставят на прямой линии, ведущей от котла к потребителям или к теплообменному оборудованию.

Устройства для фильтрации от шлама монтируют на обратной линии от радиаторов, перед котлом.

Комбинированные сепараторы размещают перед котлом или насосом, за смесительным клапаном.

Подключение осуществляется стандартными фланцами или резьбовым соединением. Место подключения нельзя использовать для заполнения системы.

Как выбрать сепаратор

Сепараторы выбирают при проектировании или модернизации отопления. Устройства выбирают по:

• назначению и принципу действия.
• производительности.
• диаметру фланцев или патрубков.

При выборе также учитывают максимальную температуру теплоносителя и скорость потока, принимают во внимание другие условия.

Подробную инструкцию по выбору и монтажу смотрите тут:

Заключение

Устройства удаляют магнитные и немагнитные шламы, все виды растворенных газов. Эффективность такого оборудования заметна в циркуляционных и подпиточных системах отопления. Сепараторы значительно продлевают срок службы котельных агрегатов, труб, радиаторов. Оборудование:

• Препятствует образованию воздушных пробок.
• Удлиняет межремонтные промежутки.
• Значительно снижает расходы на содержание системы отопления.
• Обладает незначительным гидросопротивлением.
• Может устанавливаться на любом трубопроводе.

Установка сепараторов воздуха и шлама не влияет на параметры отопительной системы. Устройства обладают незначительным гидравлическим сопротивлением и не требуют увеличения мощности циркуляционного насоса, масштабной реконструкции.

Модернизация отопления устройствами для дегазации и фильтрации дает хороший экономический и технический эффект.