Современную гидравлическую климатическую систему (выполняющую функции отопления, кондиционирования, вентиляции объектов) невозможно представить без различного рода сепараторов: сепараторов воздуха, грязи, магнитных и гидравлических сепараторов. Действие сепараторов направлено на очистку и улучшение характеристик теплоносителя, что предопределено требованиями к нему современного высокоэффективного оборудования, такого как конденсационные котлы, циркуляционные насосы с частотным регулированием, тепловые насосы, чиллеры и т.д. Так как подобное оборудование, да и вся гидравлическая система целиком, чувствительны к наличию в теплоносителе воздуха, содержащегося в нём кислорода, твёрдых и магнитных частиц, то установка сепараторов ощутимо увеличит эффективность и долговечность системы и уменьшит расходы на её обслуживание и ремонт.
СЕПАРАТОРЫ ВОЗДУХА
В гидравлических, в частности отопительных, системах часто присутствует воздух. Сколько-то воздуха остаётся в системе после заполнения, основная часть – это воздух, высвобождающийся при нагреве теплоносителя. Также воздух попадает через стенки полимерных трубопроводов, при подпитке системы и т.д.
Наличие этого воздуха в системе наносит ей большой вред. Во-первых, воздухом заполняются приборы отопления, и те перестают отдавать тепло. Во-вторых, причиной различных шумов (гула, свиста, бульканья и т.д.) в системах тоже является воздух. В-третьих, кислород, содержащийся в воздухе, вызывает активные коррозионные процессы на металлических частях отопительного оборудования и в трубах. В-четвёртых, кавитация - злейший враг насосов и регулирующих клапанов - это всхлопывание высвободившихся из воды пузырьков воздуха. И, в-пятых, циркуляционные насосы теряют свою производительность, потому что насыщенный воздухом теплоноситель теряет упругость, и насосам сложнее проталкивать ставшую сжимаемой жидкость через гидравлические контуры.
Наиболее распространённый способ удаления воздуха – это установка кранов Маевского и автоматических воздухоотводчиков в местах возможного скопления воздуха (в радиаторах, изгибах труб, накопительных ёмкостях) и в верхних точках системы. Но эти устройства не удаляют растворённые в воде пузырьки и микропузырьки воздуха, которые могут долго циркулировать в системе отопления, нанося ей вред.
Для быстрого и эффективного удаления всех состояний свободного воздуха в системе используют сепараторы воздуха.
Это сосуды увеличенного объёма, которые устанавливаются в разрез трубопровода. Проходящий через такое устройство теплоноситель замедляется, и лёгкие пузырьки воздуха поднимаются в верхнюю часть сосуда, откуда впоследствии выводятся автоматическим клапаном-воздухоудалителем. Для повышения эффективности внутри ёмкости установливается сетка - турбулятор, которая взбалтывает протекающий через устройство теплоноситель и собирает на себе микропузырьки.
Устанавливать сепаратор воздуха необходимо на самом горячем трубопроводе системы (в системе отопления – это выход из котла), так как чем горячее теплоноситель, тем больше в нём высвобожденных пузырьков воздуха. Подбирается сепаратор или по скорости потока, который не должен превышать 1,2 м/с, или по значению максимального рекомендуемого расхода, который указывается в технической документации на изделие.
В зависимости от правильности установки и подбора, от вариантов конструкции и фирмы производителя, сепаратор воздуха способен удалить до 95% содержащихся в теплоносителе пузырьков воздуха уже при однократном прохождении теплоносителя через сепаратор.
К числу производителей, чьи сепараторы по праву причисляют к числу наиболее эффективных и надёжных, относится компания VIRA ISI и выпускаемые ею сепараторы воздуха серии VIRAVENT. Ассортимент включает латунные сепараторы воздуха для бытовых систем отопления от ¾ʺ до 2ʺ, стальные фланцевые сепараторы размерностью до DN600 для промышленных объектов. Сепараторы воздуха из нержавеющей стали предназначены для систем горячего водоснабжения (ГВС), санитарных систем и систем с агрессивным теплоносителем.
СЕПАРАТОРЫ ГРЯЗИ
Большинство гидравлических систем страдают от наличия в них грязи.
Она туда попадает вместе с оборудованием, в котором остались шлаки с производства, мусор и пыль с мест хранения и транспортировки. Туда же добавляется грязь от неаккуратного монтажа, коррозии и шлам от разложения незамерзающего теплоносителя.
Наличие грязи в системе приводит к выходу из строя насосов, автоматических воздухоудалителей и регулирующих клапанов, является причиной электролитной коррозии и т.д. Но наиболее серьёзные последствия от грязи, скопившейся в теплообменниках котлов. Налет грязи не только уменьшает КПД котла и увеличивает его гидравлическое сопротивление, но и приводит к локальным перегревам и прогоранию теплообменника котла.
Традиционно с грязью в гидравлических системах борются с помощью сетчатых фильтров. Это эффективное и недорогое устройство, но имеющее ряд существенных недостатков. Так или иначе они связаны с принципом действия сетчатого фильтра – с гидравлическим сопротивлением: чем мельче ячейка сетки – тем больше его сопротивление – тем лучше степень очистки теплоносителя, и наоборот. Поэтому сетчатым фильтром нельзя очистить систему хорошо – слишком большим будет сопротивление фильтра. Кроме того, при использовании фильтров даже с крупными ячейками, его сетка в процессе работы засоряется и сопротивление фильтра опять же возрастает, зачастую приводя к аварийной остановке всей системы. Процедуру очистки сетчатого фильтра также можно отнести к его недостаткам.
Но сетчатым фильтрам есть альтернатива – сепараторы грязи.
Это устройства с гравитационным принципом работы. Сепаратор представляет из себя ёмкость увеличенного объёма, через которую протекает теплоноситель. В этой ёмкости скорость теплоносителя падает, и тяжёлые грязь со шламом осаждаются в донную часть сепаратора, подчиняясь законам гравитации. Периодически накопленная грязь удаляется через ручной дренажный клапан. Эффективность сепарации увеличивает установленная в ёмкости сетка-турбулятор и магнит, сепарирующий все металлические частички и магнитный ил.
Благодаря своему большому объёму, сепаратор грязи не создаёт излишнего гидравлического сопротивления как в порожнем, так и в наполненном грязью состоянии. Такое постоянно низкое гидравлическое сопротивление благоприятно для современных конденсационных котлов ввиду конструктивных особенностей их теплообменников.
Наличие магнита в сепараторе грязи принципиально важно для современных насосов с частотным регулированием, работающих на постоянных магнитах. Очень важно иметь в системе магнитный фильтр, который бы заранее собирал весь металлический и магнитный мусор и не допускал его до насоса, что существенно увеличит его срок службы. Преимуществом сепараторов грязи также является простота обслуживания.
Устанавливается сепаратор грязи в тех же местах, где планировалось устанавливать сетчатый фильтр – на входе в котёл или теплообменник. Для подбора нужного типоразмера сепаратора грязи нужно учитывать, чтобы скорость потока теплоносителя через него не превышала 1,2 м/с или чтобы расход через него не превышал рекомендуемого, указанного в технической документации.
При соблюдении правил установки и подбора, сепаратор очищает теплоноситель в 3-4 раза лучше сетчатого фильтра при условии замкнутого контура и многократной циркуляции.
Одним из основных лидеров по производству сепараторов грязи является компания VIRA ISI. Её серия сепараторов грязи VIRACLEAN охватывает типоразмеры от ¾ʺ до DN600. Все сепараторы VIRA имеют сетки-турбуляторы из нержавеющей стали, дренажные краны увеличенного размера и мощные неодимовые магниты. Для специальных проектов VIRA ISI готова изготовить нестандартные изделия с разборным корпусом, с давлением до 25 бар, с температурой до 160оС, со скоростью потока до 3 м/с, с вертикальным или угловым соединением и т.д.
КОМБИНИРОВАННЫЕ СЕПАРАТОРЫ
Компания VIRA ISI выпускает несколько серий сепараторов с комбинированными функциями.
В частности, серия VIRAPLUS – это совмещённый сепаратор воздуха и сепаратор грязи. Эти устройства целесообразно ставить в ИТП, где есть потребность очистки приходящего из сети теплоносителя как от газов, так и от шлама. Но основное назначение таких совмещённых сепараторов – гидравлические системы кондиционирования, использующие чиллеры. У этих охлаждающих установок обратный трубопровод является и входом в теплообменник и самым горячим трубопроводом, то есть на нём нужно ставить и сепаратор воздуха и сепаратор грязи, или, что более удобно, совмещённый сепаратор VIRAPLUS. VIRA ISI предлагает ещё одно интересное решение – сепаратор 4 в1 серии VIRAFIX.
Это устройство, объединившее в себе сепаратор воздуха, сепаратор грязи, гидравлический разделитель и магнитный фильтр. Сепаратор 4 в1 удобно использовать в котельных любых масштабов: модельный ряд VIRAFIX начинается от 1ʺ и до DN300.
При этом, если сравнивать с установкой всех четырёх устройств, в помещении котельной экономится место, в монтаже уменьшается количество соединений, сокращается сметная стоимость, при всем при этом котельная получает все безусловные преимущества от использования сепарации.
Больше всего выгода от применения сепараторов наблюдается в современных дорогих гидравлических системах, использующих много сложного регулирующего оборудования, использующих насосы с частотным регулированием, конденсационную технику, тепловые насосы и т.д. Сепараторы защищают их от повреждения шламом, от воздействия воздуха, улучшают физические характеристики теплоносителя, снимают гидравлические напряжения. Все эти факторы обеспечивают комфортные условия для работы всей гидравлической системы в целом и её отдельных узлов в частности. Что, в свою очередь, приводит к продолжительной и безаварийной работе системы, сводя к минимуму расходы на обслуживание и эксплуатацию системы.
Не даром лозунг компании VIRA ISI: Problem-free (Освобождение от проблем)
