Как работает узел тепловой элеваторный: Элеваторный узел: назначение, устройство, принцип работы

Тепловой элеваторный узел ТЭУ — ППК Свердловский

Тепловой элеваторный узел (сокращенное обозначение — ТЭУ, УТЭ) представляет собой совокупность элементов трубопровода, устанавливаемых в местной системы отопления для регулирования температуры горячей воды (воды в системе отопления).

Элеваторный узел отопления: применение и рабочие параметры

Установка элеваторного узла осуществляется на вводе в местную систему отопления. Основным назначением узла является снижение температуры теплоносителя (воды), подаваемой из центральной магистрали, для достижения оптимальной температуры внутри местной системы отопления. Элеваторный тепловой узел также обеспечивает принудительную циркуляцию в местной системе отопления. Входящие в состав элеваторного узла приборы контроля, позволяют контролировать параметры работы системы отопления.

Основные рабочие параметры

• Условное давление Ру= 16 кгс/см² (1,6 МПа)
• Рабочая среда: вода
• Температура рабочей среды: до +150 ºС, обратной до +70 ºС

Конструкция и технические характеристики

Узел тепловой элеваторный конструктивно состоит из множества элементов, соединенных между собой фланцевыми патрубками. Основными элементами узла являются: элеватор водоструйный 40с10бк – 1 шт., Грязевик вертикальный – 1 шт., Задвижка чугунная – 2 шт., Задвижка стальная – 2шт., Кран 3-х ходовой (латунный) – 4 шт., Манометр – 4 шт., Термометр – 4 шт., Оправа термометра – 4 шт.

Схема стандартного элеваторного узла обозначена на чертеже общего вида. В зависимости от модели, конструкция узла может незначительно видоизменяться. Узлы имеют семь стандартных типовых исполнения, которые нумеруются порядковыми номерами №1, №2, №3, №4, №5, №6, №7.

Конструкция элеваторного узла типов №1, №2

Конструкция элеваторных узлов типов №3, №4, №5, №6, №7

Технические характеристики и габаритные размеры элеваторных узлов

Тип узла	Производительность, т/ч	d1, мм	d2, мм	D1, мм	D2, мм	D3, мм	L1, мм	L2, мм	L3, мм	L4, мм	H, мм	h, мм	Масса, кг
Элеваторный узел №1 (УТЭ-1)	0,5-1	50	50	50	50	50	2040+10	425	90	360	700+2,5	110	165
Элеваторный узел №2 (УТЭ-2)	1-2	50	50	50	50	50	2040+10	425	90	360	700+2,5	110	165
Элеваторный узел №3 (УТЭ-3)	1-3	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №4 (УТЭ-4)	3-5	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №5 (УТЭ-5)	5-10	50	50	80	80	80	2240+10	625	135	360	700+2,5	155	264
Элеваторный узел №6 (УТЭ-6)	10-15	80	80	100	100	100	2489+10	720	180	380	700+2,5	175	387
Элеваторный узел №7 (УТЭ-7)	15-20	80	80	100	100	100	2489+10	720	180	380	700+2,5	175	387

Размеры указаны справочно. Производитель имеет право вносить изменения в размеры и конструкцию, не отраженные на типовой схеме. В случае, выполнения элеваторного узла, по схеме заказчика, указанная схема может иметь отличия.

Качество тепловых элеваторных узлов подтверждается Сертификатом соответствия ГОСТ Р. Каждый узел в процессе изготовления подвергается гидравлическому испытанию на прочность сварных соединений при давлении 18 кгс/см². С документами о качестве Вы можете ознакомиться на странице ДОКУМЕНТАЦИЯ.

Производитель ППК Свердловский гарантирует исправную работу элеваторного узла в течение 12 месяцев с начала эксплуатации, но не более 18 месяцев со дня отгрузки продукции в адрес Заказчика.

При нарушении потребителем условий по транспортировке, хранению и эксплуатации, а так же при внесении конструктивных изменений в изделие, проходящее гарантийный срок работы, изготовитель, в случае выхода изделия из строя, ответственности не несет.

Как заказать и купить тепловой узел?

Для заказа теплового элеваторного узла необходимо определиться с типовой моделью, которая подбирается по производительности, присоединительному диаметру трубы, а также может быть указана в проекте на Вашу систему отопления. После выбора модели необходимо направить запрос в отдел продаж по координатам на странице КОНТАКТЫ.

Вы также можете воспользоваться для заказа специальной формой — ОТПРАВИТЬ ЗАЯВКУ на сайте. Убедительно просим, прикладывать к запросу реквизиты Вашей организации, для ускорения обработки заявки.

Доставка готовой продукции осуществляется транспортными компаниями во все регионы РФ. Возможна доставка в страны Таможенного союза ЕАЭС (Армения, Белоруссия, Казахстан, Киргизия). Стоимость транспортных расходов рассчитывается и оплачивается дополнительно.

система отопления и что это такое, схема в многоквартирном доме

В тепловых пунктах старых многоквартирных домов можно увидеть элеваторный узел. Оборудование, установленное много десятков лет назад, продолжает исправно работать и обеспечивать передачу теплоэнергии по всем точкам. Почему не стоит торопиться менять морально устаревшее оборудование. Итак, что представляет собой узел и как работает – в этом следует разобраться подробнее.

Содержание

• Что такое элеваторный узел?
  • Принцип работы и схема узла
  • Преимущества и недостатки теплового узла
• Расчет элеваторного узла
• Частые поломки и методы ремонта

Что такое элеваторный узел?

Элеваторный узел системы отопления – это устройство определенного типа, выполняющее функции инжекционного или водоструйного насоса. Основные задачи – повышение давления внутри отопительной системы, увеличение прокачки теплоносителя по сети, повышение роста объема.

Прочный тепловой узел может транспортировать значительно перегретый теплоноситель, что выгодно с экономической стороны. Например, одна тонна воды, нагретая до +150 С, содержит намного больше тепловой энергии, чем тот же объем с показателями +90 С. Применение теплового узла обеспечивает быстрое перемещение носителя по системе, при этом без обращения жидкой субстанции в пар – свойство объясняется постоянно поддерживаемым давлением, которое удерживает носитель в агрегатном жидком состоянии.

Принцип работы и схема узла

Алгоритм работы элеваторной перемычки:

1. Нагретый теплоноситель проходит через патрубок в направлении сопла, затем под давлением течение ускоряется и запускается эффект водоструйного насоса. Поэтому пока вода проходит через сопло, обеспечивается циркуляция носителя в системе.
2. В момент прохода жидкости через смесительную камеру уровень напора снижается до нормального и струя, попадая в диффузор, обеспечивает разрежение в камере смешивания. По эффекту эжекции теплоноситель с повышенным показателем давления увлекает через перемычку воду, которая возвращается из сети отопления.
3. Перемешивание охлажденного и нагретого потока происходит в камере элеватора отопления, поэтому при выходе из диффузора температура потока снижается до +95 С.

Рассмотрев, что такое тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы элеватора, следует знать, что для нормальной функциональности агрегата важно обеспечить должный перепад давлений в магистрали и обратной линии. Разница показателей нужна для преодоления гидравлического сопротивления отопительной системы в доме и самого прибора.

Совет! Для улучшенного сопротивления потоков перемычку в трубопровод обратного потока врезают под углом в 45 градусов.

Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами. Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

• левый патрубок выглядит как сопло, сужающееся до расчетного диаметра;
• сразу за соплом находится цилиндр смесительной камеры;
• присоединение обратной магистрали достигается за счет нижнего патрубка;
• патрубок справа представляет собой диффузор с расширением, который направляет горячую воду в отопительную систему.

Подробная схема элеваторного узла отопления необходима при подключении системы. Соединение осуществляется так: левый патрубок – к подающей магистрали центральной сети, нижний – к трубопроводу с подачей обратного потока.

Отсекающие задвижки нужно ставить с обеих сторон, дополняя их сетчатым фильтром, который нужен для отсеивания крупных частиц и вкраплений. Также конструкция теплового пункта дополняется манометрами, термометрами и счетчиками учета тепла.

Преимущества и недостатки теплового узла

Несмотря на моральную устарелость оборудования, простота конструкции и невысокая стоимость объясняют востребованность элеватора отопления. Прибор не нужно подключать к электросети, он работает энергонезависимо. Многие пользователи утверждают, что схема нерациональна и при низком КПД (до 30%) прибора, следует снизить нагрев теплоносителя, отказавшись от узла.

Но если убрать элеватор отопления, то диаметр труб магистрали придется значительно увеличить, чтобы обеспечить нормальное течение теплоносителя с пониженной температурой, а это приведет к дополнительным расходам. Поэтому отказываться от струйного насоса преждевременно.

К недостаткам относят невозможность управления температурой воды, но при использовании приборов с регулировкой диаметра сопла минус нивелируется. Регулировка сопла поможет управлять скоростью подаваемого теплоносителя, изменять параметры разрежения в камере смесителя и, как следствие, контролировать температуру подачи воды.

Расчет элеваторного узла

Первое, что нужно сделать, это рассчитать размер диаметра смесительной камеры и подобать нужный номер прибора, а потом определить параметры рабочего сопла. Формула для расчетов диаметра инжекционной камеры следующая:

Расчет ведется в сантиметрах, а обозначение Gпр – объем расхода подогретой воды в отопительной системе дома уже с учетом гидравлического сопротивления жидкости.

Для расчета указанной величины пригодится следующая формула:

Где буквы обозначают:

• Q – это объем тепла (ккал/ч), которое расходуется на прогрев всей системы строения;
• Tсм – показатель температуры носителя при выходе из тройника элеватора;
• T2о – показатель температуры в линии обратного потока;
• h – уровень сопротивления, выражаемый в метрах водного столба.

Сопротивление учитывается по всей разводке системы отопления, включая радиаторы. А чтобы рассчитать количество килокалорий, необходимо ватты умножить на коэффициент 0,86.

Например, если реальный расход составляет 10 тонн воды в час, то диаметр камеры смесителя должен быть равен 2,76 см – итого требуется смеситель №4 с камерой равной 30 мм. Для выяснения показателя диаметра в самой узкой части сопла (расчет в мм) пригодится формула:

Обозначения: Dr – это параметры инжекторной камеры в см, u – коэффициент смешивания, а показатель Gпр уже известен.

Остается только найти коэффициент инжекции по формуле:

Тут известны все показатели кроме T1 – это температура горячей воды на входе в прибор элеватора. Предположим, что температура равна 150 С, а показатель температуры обратки 90 С и 70 С, получается, что искомый параметр Dc при расходе в 10 тонн в час составляет 8,5 мм.

Выяснив уровень напора Hр на входе в узел отопления со стороны центральной системы, определить диаметр сопла можно по формуле:

Важно учитывать, что в последней формуле итоговое выражение исчисляется сантиметрами.  Теперь разобравшись, как рассчитать элеваторный узел системы отопления, поняв, что это такое, можно без труда подобрать прибор для замены.

Частые поломки и методы ремонта

Несмотря на то, что типовая схема элеваторного узла отопления проста, прибор может выйти из строя. Причины разные: засоры, увеличение диаметра сопла, забитые грязевики или нарушение настройки, поломка регуляторов, арматуры.

Рассмотрим варианты устранения неполадок:

1. Засорение сопла. Снять и прочистить прибор.
2. При увеличении параметров диаметра сопла из-за коррозии, сверления, сопло нужно менять на новое с показанным расчетным диаметром. В противном случае система быстро придет в негодность, собьется баланс обмена и приборы, установленные на нижних этажах дома, начнут перегреваться, а радиаторы на верхних этажах недополучат тепло.
3. Засорение фильтров (грязевиков). Неисправность определяется по увеличению перепада уровня давления. Контроль над перепадом осуществляется с помощью манометров, установленных до и после грязевиков. Засор убирается сбросом воды через кран спуска грязевика. Найти кран спуска можно в нижней части, но процедура не всегда эффективна, поэтому проще разобрать и очистить грязевик изнутри.

Поломка элеватора определяется по перепадам температуры носителя до и после прибора. Если разница в 5 градусов, то это засор или изменение диаметра сопла, при большей разнице следует сделать диагностику прибора и заменить неисправный элеватор. Выполнять процедуры диагностики и замены должен специалист с опытом и нужными инструментами.

Опять проблема где найти последнюю версию и скачать приложение 1xBet от лучшей БК, можно узнать прочитав по ссылке про Андроид приложения и соответственно скачать.

Лифт Кондиционер с обогревателем

Лифт Блок кондиционера/обогревателя A Лифт Блок кондиционера/обогревателя-B   Лифт Воздух Особенности кондиционера/обогревателя Блок легко устанавливается практически в любом положении на верхней части лифт Автономная компактная конструкция для легкой установки Компактный роторный компрессор экономит место и вес Номинальная холодопроизводительность 7 100 BTUH (блок A) Номинальная холодопроизводительность 14000 BTUH (блок B) Механический термостат нагрева/охлаждения, установленный на гибком трубопроводе возвратного воздуха воздуховод для безопасных настроек и более точного измерения температуры 15-футовый шлангокабель для удаленного монтаж термостата; опционально доступен термостат с автоматическим переключением нагрева/охлаждения Стандартный электрический нагреватель мощностью 1600 Вт обеспечивает тепловыделение 5600 BTUH емкость Вентилятор можно настроить на непрерывную работу для улучшения качества воздуха. циркуляция и фильтрация Расход воздуха 150 кубических футов в минуту (блок A) Расход воздуха 450 кубических футов в минуту (блок B) Компрессор герметизирован на заводе для защиты от утечек поток хладагента и эффективная работа Черная отделка переключателя приточного воздуха скрывает его в зазоре между подвесным потолком и внутренней стеной Компрессор и внешний шкаф установлены на амортизирующем резина для дополнительной прочности и снижения шума Долговечные медные трубки изготовлены с противоударными петлями для усилить виброустойчивость системы Паяные соединения труб с газовым флюсом для защиты от коррозии Пусковая цепь с пусковым конденсатором и реле обеспечивает запуск проще на компрессоре Полностью оцинкованная стальная конструкция внешнего шкафа обеспечивает коррозионную стойкость Прочный дренажный поддон из оцинкованной стали специально разработан для коррозионной стойкости с углами, припаянными бронзой, и углами с порошковым покрытием эпоксидная краска Предусмотрена защита от замерзания для предотвращения замораживание (блок-А) Предусмотрена защита от замерзания для предотвращения замерзания, а также реле высокого и низкого давления для защиты от отказа вентилятора или потери хладагента (блок B) 4-контактный разъем подключается к кондиционеру для легкого подключение термостата Внешняя проводка легко и просто подключается к клеммам. Печатная плата Моющийся фильтр вставляется в крышку возвратного воздуха Нормально разомкнутый контакт для удаленного контроля отключения блока или отключения электроэнергии (Блок-Б)   Лифт Кондиционер/Обогреватель Технические характеристики   Спецификации кондиционера/обогревателя лифта Блок-А Блок-Б Электрические характеристики 115 В переменного тока, 60 Гц, 1 фаза Холодопроизводительность BTUH 7 100 14. 000 Теплопроизводительность BTUH 5 600 5.600 Доставка по воздуху CFM 150 450 Ток охлаждения заблокированного ротора.* 34 67 Приблизительный ток охлаждения при полной нагрузке* 9,8 16,1 Приблизительный ток нагрева при полной нагрузке.* 15,4 15,7 Рабочая мощность Охлаждение ** 990 1,537 Рабочая мощность Охлаждение *** 1 150 1,909 Рабочая мощность нагрева 1 600 1. 600 Длина 22-1/8″ 39 дюймов Ширина 18-1/8″ 23 дюйма Высота 19-1/8″ 18-1/8″ Вес 75 фунтов 180 фунтов Кондиционер лифта с электронагревателем Листовка в формате PDF Испытано в соответствии со следующим условия: * Только кондиционер. Не включает испаритель конденсата. ** Охлаждение А.Р.И. Стандартные условия 80F. ДБ/67Ф. WB в помещении, 95F. ДБ на открытом воздухе в 115 В переменного тока. *** Охлаждение A.R.I. Стандартные условия 95F. ДБ/71Ф. WB Крытый, 115F. ДБ на открытом воздухе в 103,5 В переменного тока.   Лифт Воздух Комплект кондиционера/обогревателя Блок-А Блок-А: Модель AC6531B692A В основном используется в кабинах лифтов, которые открываются в кондиционированные помещения или вестибюли, а также в небольшие кабины, которые не могут вместить более крупный Unit-B. Охлаждение/обогрев 7 100/5 600 BTUH, короткий капот. Дополнительный информация Компоненты блока А Кондиционер с обогревателем Блок-А: Кол-во 1 Крышка возвратного воздуха Сборочная единица-A: Кол-во 1 Стандартный размер 12×16 от Блок полочного фильтра-A: Кол-во 1 Крепление для возвратного воздуховода 10 дюймов Задница Блок-А: Кол-во 1 12,5 футов Возвратный воздух 10 дюймов Блок гибкого воздуховода-A: Кол-во 1 Монтажный кронштейн термостата Блок-А: Кол-во 1 Блок термостата-A: Кол-во 1 Кабель термостата с 4-контактным разъемом Соединители Блок-A: Кол-во 1 12,5 футов Изолированный приточный воздух Блок гибкого воздуховода 4 дюйма-A: Кол-во 1 Распределитель приточного воздуха Блок-А: Кол-во 1 Толстостенный виниловый конденсат Блок сливного шланга-A: Кол-во 1 Проволочные хомуты для воздуховодов Блок-А: Кол-во 4   Лифт Воздух Комплект кондиционера/обогревателя Блок-Б Блок-Б: Модель AC6533392A Предназначен для больших кабин или установок со стеклянными кабинами и/или стеклянными шахтами или кабинами. которые выходят на некондиционированное пространство или вестибюли. Охлаждение/обогрев 14 000/5 600 БТЕ/ч. Дополнительная информация Компоненты блока B Кондиционер с обогревателем Блок-B: Кол-во 1 12,5 футов с возвратным воздухом 10 дюймов Flex Блок воздуховодов-B: Кол-во 1 Муфта диаметром 10 дюймов в сборе Блок-B: Кол-во 2 Монтажный кронштейн термостата Блок-B: Кол-во 1 Термостат Блок-B: Кол-во 1 Кабель термостата с 4-контактным разъемом Соединители Блок-B: Кол-во 1 Стартовое кольцо диаметром 10 дюймов Блок-B: Кол-во 2 Изолированная статическая камера Блок-B: Кол-во 1 25 футов Изолированный приточный воздух Блок гибкого воздуховода 4 дюйма-B: Кол-во 1 4-дюймовый диаметр пусковой камеры Ошейники Блок-B: Кол-во 4 Распределитель приточного воздуха Блок-B: Кол-во 4 Толстостенный виниловый слив для конденсата Шланговый блок-B: Кол-во 1   Дополнительно Испаритель конденсата Включает фильтр дренажного поддона для фильтрации частиц из испарителя, дренажную трубку перелива. Модель AC6531-3251 Испаритель конденсата рекомендуется для блока А. 2000 Вт, емкостью 6 фунтов воды в час. Требуется отдельная цепь 120 В переменного тока, 20 А, 14Д x 12Ш x 8В, вес 15 фунтов Модель AC6533-3251 Испаритель конденсата рекомендуется для блока Б. 3000 Вт с емкостью 9 фунтов воды в час. Требуется отдельная цепь 120 В переменного тока, 20 А, 21Д x 13Ш x 7В, вес 20 фунтов Дополнительный испаритель конденсата Дополнительно Термостат Модель AC6531-3241 Автоматическое/ручное переключение, обогрев/охлаждение, термостат включения/выключения, 7-дневная программируемая работа.

Важность теплового баланса для гидравлических лифтов

Оценивается тепловая балансовая температура гидравлических лифтов и даются рекомендации по достижению более низкой балансовой температуры.

К. Ферхат Челик и Мурад Кукур

Этот документ был представлен на ElevcoN Lucerne 2010, Международном конгрессе по вертикальным транспортным технологиям, и впервые опубликован в книге IAEE Elevator Technology 18 под редакцией А. Лустига. Это перепечатка с разрешения Международной ассоциации инженеров по лифтам Iaee (веб-сайт: www.elevcon.com). Эта статья является точной перепечаткой и не редактировалась ELEVATOR WORLD.

Ключевые слова: Теплопередача, тепловой баланс, гидравлические лифты

РЕФЕРАТ

Тепловыделение силовых агрегатов гидравлических лифтов является очень важным явлением, и его следует контролировать для обеспечения хороших ходовых качеств и увеличения срока службы. Очень низкие и очень высокие температуры масла ухудшают ходовые качества лифта. Очень низкие температуры масла вызывают вялую работу регулирующих клапанов, а также могут привести к проблеме кавитации, тогда как высокие температуры масла, помимо снижения характеристик хода, ухудшают смазочные свойства и повышают уровень загрязнения. Если за ним не ухаживать, развивается циклический процесс выделения тепла, который снижает срок службы компонентов, приводит к частому обслуживанию и увеличивает годовую стоимость лифта.

В качестве одного из основных конструктивных ограничений правильный проект силовой установки должен учитывать тепловой баланс лифта при приемлемой температуре масла. В большинстве случаев кулеров можно избежать за счет правильной конструкции, которая соответственно снижает потребление энергии.

В этой статье температура теплового баланса гидравлических лифтов оценивается в зависимости от типа лифтов, коэффициента подвески и различных условий окружающей среды с помощью производной теоретической модели. Также даны рекомендации по достижению более низкой балансовой температуры для гидравлических лифтов.

1. ВВЕДЕНИЕ

В системе гидравлического лифта энергия должна добавляться к гидравлическому маслу, чтобы поднять кабину до места назначения. Электродвигатель необходим для привода насоса, чтобы преобразовать механическую энергию в поток. Сопротивление потоку в гидравлической системе создает давление, энергия которого приводит в действие цилиндр лифтовой системы. Таким образом, вся система гидравлического лифта фактически представляет собой систему передачи энергии. Поскольку энергия одновременно преобразуется из одной формы в другую, часть энергии в системе преобразуется в тепло, что повышает температуру масла в баке. Затем масло естественным образом рассеивает свою тепловую энергию в окружающую среду до тех пор, пока температурный градиент между маслом и температурой окружающей среды не выровняется.

Использование механических клапанов (приблизительно 70%) преобладает в гидравлических лифтах из-за их неотъемлемых преимуществ в лифтах с низким уровнем использования, где колебания температуры масла умеренные. С другой стороны, ходовые качества механических клапанов снижаются по мере расширения диапазона рабочих температур масла. Таким образом, при ожидаемых условиях работы изменение температуры гидравлического масла следует определять до проектирования силовой установки. В промышленности используются некоторые эмпирические формулы, чтобы определить, требуется ли охладитель в самых высоких рабочих условиях. Однако такие расчеты не дают полного представления об изменениях температуры масла в зависимости от использования лифта и условий окружающей среды, таких как вентиляция воздуха, температура окружающей среды, размер силовой установки и т. д. В настоящей работе учитываются все применимые конструктивные параметры и дается полная картина для подходящего состояния теплового баланса, для которого может не потребоваться кулер.

2. ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА

Высокая температура масла может быть вызвана внутренними и внешними факторами. Основными внутренними источниками тепла являются потери давления (или перепады давления). Чрезмерные потери давления могут возникать из-за протекания через клапаны или трубопроводы несоответствующего размера, перекручивания или резких изгибов шланга или трубки. Каждый компонент, добавленный в гидравлическую систему, создает новый перепад давления, который преобразуется в тепло. Падение давления гидравлических компонентов увеличивается по мере увеличения расхода и вязкости масла. (Можно показать, что температура минерального масла будет увеличиваться на 0,56°C на каждые 10 бар перепада давления в канале потока). Тепло также выделяется из-за потерь на трение в трубопроводе, насосе, двигателе, уплотнениях цилиндров и других компонентах. Вовлеченный воздух в масло также в значительной степени влияет на высокую температуру масла. Кроме того, низкая вязкость масла может способствовать чрезмерному выделению тепла, поскольку оно по своей природе не может поддерживать важную смазочную пленку между движущимися поверхностями, что приводит к износу и, в конечном итоге, к увеличению утечек. На рисунке 1 приведен цикл выработки тепла.

При движении вверх любые перепады давления преобразуются в тепло. Если двигатель находится в погруженном состоянии, то масло дополнительно нагревается за счет КПД двигателя. Кроме того, более длительное время байпаса, ускорения, торможения и выравнивания значительно увеличивает тепловыделение. Это связано с тем, что часть масла под давлением в эти периоды уходит в бак, т. е. энергия давления преобразуется в тепло вместо повышения потенциальной энергии автомобиля. При движении вниз (как правило, двигатель обесточен) потенциальная энергия автомобиля в основном преобразуется в тепло.

Неправильно отрегулированные предохранительные клапаны, несоответствующий класс вязкости масла, высокая температура окружающей среды, неправильное расположение бака, плохая вентиляция и/или отсутствие наружного окна в машинном отделении, недостаточный размер и конструкция бака, воздействие солнечных лучей на силовые агрегаты д., являются некоторыми из внешних факторов, которые снижают способность гидравлической системы рассеивать тепло.

3. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА

Основные проблемы, связанные с изменением температуры масла: изменение вязкости масла и возможное разрушение гидравлического масла при повышенных температурах.

Механические клапаны отрегулированы на среднее значение диапазона рабочих (масла) температур. Когда использование лифта низкое (менее 20 циклов/ч), изменение рабочей температуры будет ограничено, и лифт будет работать удовлетворительно. Поскольку диапазон рабочих температур расширяется при использовании элеватора, механические клапаны по-разному реагируют на масла с очень низкой или высокой вязкостью. Когда вязкость масла очень высокая, т. е. масло холодное, работа системы становится вялой и неудовлетворительной. Например, запуск лифта может быть резким, время разгона и торможения увеличивается. Таким образом, нагрев масла будет иметь положительный эффект, когда масло холодное.

С другой стороны, низкая вязкость масла делает масло более жидким, и работа элеватора становится неустойчивой и плохой. В этом случае сокращается время разгона и торможения, снижается скорость элеватора (из-за меньшего объемного КПД насоса), что приводит к более длительному выравниванию и большему времени в пути с механическими клапанами (рис. 2). По мере увеличения времени в пути начинается циклическая цепная реакция между выделением тепла силовой установкой и увеличением времени в пути. Непрерывная работа системы часто требует замены масла, замены уплотнений и ремонта компонентов.

При использовании электронных клапанов изменение вязкости масла обычно не влияет на время срабатывания (замедление, ускорение и т. д.) и скорость лифта. Таким образом, они могут использоваться в гораздо более высоких диапазонах рабочих температур, чем механические клапаны.

Минеральное масло окисляется даже при комнатной температуре, но скорость его окисления резко возрастает при повышенных температурах. Скорость окисления минерального масла обычно незначительна ниже 80°С и удваивается на каждые 10°С подъема выше 80°С. В гидравлическом лифте обычно температура масла остается ниже 55°C, однако температура в насосе и подшипниках двигателя будет выше, чем измеренная температура масла в баке. При этом верхний температурный предел масла должен быть как можно ниже, иначе срок службы масла и компонентов системы может ухудшиться раньше.

Правильный выбор класса вязкости масла учитывает среднюю температуру окружающей среды и использование лифта. По температуре окружающей среды можно прогнозировать минимальную и максимальную рабочую температуру масла при использовании лифта. Номера классов вязкости, которые чаще всего используются в лифтах
, перечислены в Таблице 1. Важно отметить, что рекомендуемый класс вязкости может быть неправильным при изменении температуры окружающей среды.

Как правило, механические клапаны обеспечивают хорошие ходовые качества при рабочей температуре масла в диапазоне 12–15°C, а электронные клапаны — при температуре около 35°C (ISO VG 46, VI 100). При увеличении ИВ (>130) эти диапазоны температур достигают 20°С и 40°С соответственно. Хотя крайне желательно поддерживать диапазон температур масла как можно меньше, указанные пределы температуры не являются ненормальными и могут быть допущены при правильно отрегулированных гидравлических клапанах. В табл. 2 приведены оптимальные и допустимые диапазоны вязкости с соответствующими пределами температуры для различных ВГ при ИВ 100.

4. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

Одной из основных задач конструкции силовой установки является балансировка тепловых потерь при приемлемой температуре масла путем естественной передачи от масла в трубопроводы, исполнительные механизмы и резервуар с последующим отводом в воздух. Расчет теплового баланса требует точного математического суммирования тепла, поступающего и выходящего из гидравлической системы. Для получения реалистичной оценки необходимо одновременно учитывать множество внутренних и внешних факторов. Некоторые из них;

Коэффициент средней нагрузки (k _load ) выбран равным 0,50 (0,4 – 1) для расчета средней нагрузки.

Средняя нагрузка = полезная нагрузка * k _{нагрузка}       (1)

Средний коэффициент поездки (k _{поездка} ) выбирается равным 0,7 (0,5–1) для получения среднего расстояния поездки.

Среднее расстояние поездки (TD) = Макс. расстояние поездки * k закрытие, погрузка-разгрузка и время в пути. Это может быть дано;

z = 60/(2 * время поездки [мин] + 1)       (3)

Общее время поездки (t _всего ) можно рассчитать, используя соответствующие значения времени в таблице 3 и уравнение (4).

4.

1 Тепло, выделяемое лифтом

На рис. 3 показан цикл тепловыделения гидравлического лифта. В направлении вверх, во время стадий байпаса, ускорения, замедления и выравнивания, вся или часть масла под давлением направляется в бак, который выделяет много тепла. В случае электронных клапанов от 5 до 7 процентов потока также перепускается в бак во время движения на высокой скорости. Это необходимо для контроля скорости лифта. Однако постоянный байпас, ускорение, замедление и выравнивание заставляют электронные клапаны в целом генерировать меньше тепла. Эффективность двигателя и насоса также влияет на количество тепла, выделяемого при движении вверх. Это показано тонкой полосой на рисунке 3. При движении вниз потенциальная энергия автомобиля в основном преобразуется в тепло. Величину тепловой нагрузки, переданной маслу, можно рассчитать следующим образом:

КПД электродвигателей и насосов ( ч _M , ч _P ): КПД электродвигателей увеличивается с увеличением их номинальной мощности. КПД погружного двигателя варьируется от 75 до 80%. С другой стороны, непогружные двигатели могут иметь КПД от 85 до 93%. Эффективность винтового насоса может составлять от 75 до 81%. Электродвигатель и насос нагревают масло в соответствии с их КПД, как показано ниже;

Ш _{М, П} = Мощность двигателя * (1 – ч _M * ч _P )              (6)

90 021 Падение давления (dP): Потери давления гидравлических компонентов в гидравлическом контуре, таких как регулирующие клапаны, разрывные клапаны, глушители, трубопроводы и т. д. можно получить из спецификаций производителя. Тепло, выделяемое из-за перепадов давления, можно рассчитать, как показано ниже;

Вт _{Перепад давления} = ∑ Перепад давления * Расход     (7)

Тепловыделение из-за перепуска масла: это можно рассчитать следующим образом;

W _байпас = ∑ ⁶ _{i= 1}      W _i           (8)

где, v ₃ : высокая скорость, v ₅ : скорость выравнивания , P _st : статическое давление, P _dyn : динамическое давление (_a: ускорение, _d: замедление), расход Q и потери мощности W _i .

Расчет статического и динамического давления может быть выполнен следующим образом:

где m представляют массы, F представляют силы, g: ускорение свободного падения, a: коэффициент ускорения, m: коэффициент трения, k _{нагрузка} : средний коэффициент нагрузки, dP: потери давления, n: количество цилиндров, i: 2 для непрямой и 1 для прямой системы, м _TCV : общая масса противовеса. Если лифт нажимного типа, тогда m _TCV = 0.

Тогда общее количество тепла, выделяемого при движении вверх;

W _вверх = W _{Двигатель, насос} + W _байпас + W _{Падение давления}        (15)

Выделение тепла во время спуска: Общее уравнение в направлении вниз становится;

Вт _dw = M * g * h * k _{поездка}       (16)

естественная конвекция и принудительная конвекция . Естественная конвекция имеет место, когда тепло переходит от различных компонентов системы к окружающему воздуху из-за температурного градиента.

Когда возникает необходимость в теплообменнике, возникает второй режим отвода тепла — принудительная конвекция. Радиация, еще один способ рассеивания тепла, тоже действует, но ее эффект практически незначителен.

4.2.1 Отвод тепла от резервуара и открытых цилиндров

Тепло будет передаваться только при наличии разницы температур между поверхностью и окружающим воздухом. Расчеты рассеивания тепла гораздо сложнее, обычно они основаны на эмпирических данных или на таблицах, основанных на нескольких предположениях. На рис. 5 представлены некоторые типичные общие коэффициенты теплопередачи для условий «неподвижного воздуха» от голых стальных плоских поверхностей до окружающего воздуха. Там также указан коэффициент умножения, когда поверхности находятся на сквозняке.

Степень охлаждения, обеспечиваемая баком и цилиндром, в первую очередь зависит от их площади поверхности, коэффициента излучения, местоположения и температуры окружающей среды. Эффективный коэффициент теплопередачи рассчитывается с использованием графиков и таблицы на рисунке 5.

Можно предположить, что большая часть тепла передается от цилиндров и от бака конвекцией. Таким образом, можно записать следующие формулы для тепловыделения;

Вт _{dis_tank} = h * A _бак * (Т _масло – Т _М.пост ) (17a)

W _{диск_цилиндр} = h * A _{цилиндр} * (T _масло – T 905 56 Вал )             (17b)

где W: рассеиваемая тепловая мощность, h: общий коэффициент теплопередачи (0,0090 – 0,012 кВт/м ² °C), A: площадь поверхности, T: температура.

4.2.2 Теплоотвод при обдуве резервуара воздухом

В большинстве случаев шахта лифта находится сразу за машинным отделением. Каждый раз, когда кабина лифта движется, она производит насосное действие в шахте, то есть выталкивает воздух перед собой и всасывает воздух под собой или наоборот. Насосное действие кабины лифта в шахте может способствовать охлаждению масла в резервуаре и вентиляции воздуха в помещении. Это схематически показано на рис. 6, где резервуар расположен перед отверстием в стене шахты. Верхнее окно в шахте позволяет свежему воздуху поступать в шахту, а воздух под кабиной выталкивается из окна машинного отделения, когда кабина движется вниз. И наоборот, свежий воздух всасывается из окна машинного помещения в шахту, а воздух над вагоном выталкивается из окна шахты. Это называется естественным обдувом воздухом.

4.3. Расчет теплового баланса на основе времени

Тепловые расчеты обычно выполняются с учетом количества циклов в час в критических условиях, когда температура масла и температура окружающей среды выбираются при их предельных значениях, таких как 55°C и 30°C. С соответственно. Если генерируемая тепловая мощность выше отводимой, то выбирается теплообменник с холодопроизводительностью, равной этой разнице. Однако в этом расчете не учитывается изменение температуры во времени, что также важно при выборе охладителя. Следовательно, более полные решения могут быть получены из приведенной ниже формулы на основе временного параметра. В истинном балансе то, что входит, должно учитываться либо как повышение температуры, либо как передача тепла из системы. Таким образом,

Энергия _потери = E _потери = Энергия _{поглощенная} + Энергия _{рассеянная}                  (18)

Общее соотношение: ;

E _потеря * dt = (∑ c * M _Всего ) * dT _D + (∑ k * A 9 0604 ) T _D * dt                    (19 )

где, t: время, c: средняя удельная теплоемкость, M _Total : общая масса, T _D : разница температур, k: общий коэффициент теплопередачи и A: площадь поверхности.

Если дифференциальное уравнение составлено и проинтегрировано между пределами Т _Di (исходное T _D ) и T _D ;

      

Установившаяся температура достигается, когда t приближается к бесконечности, т. е. макс. T _D получен;

5. РЕЗУЛЬТАТЫ

Чтобы продемонстрировать моделирование балансовых температур, непрямой лифт был смоделирован как стандартного толкающего типа, а также как тянущий тип с противовесом. Для обоих типов было проведено моделирование с использованием механических и электронных регулирующих клапанов при различных проектных условиях. В этих симуляциях объемы масла в резервуарах принимались равными расходу насоса (Q) или удвоенными (2Q). Было исследовано влияние циклов движения, погружных или внешних двигателей и естественного обдува (охлаждения) воздуха на резервуар. Данные, использованные для моделирования, показаны в таблицах 4 и 5.

Из Таблиц 4 и 5 видно, что мощность двигателя и производительность насоса тягового элеватора на 40,6 % и 30,1 % ниже, чем у толкающего, соответственно (из-за наличия противовеса), что приводит к меньшему тепловыделению. от силового агрегата.

Моделирование проводилось при максимальном (40 циклов/ч) и умеренном (20 циклов/ч) рабочих циклах с использованием погружных и внешних двигателей. Внешние охладители не использовались, и предполагалось, что комнатная температура постоянна и составляет 27°C. Используя приведенные выше данные и применяя вышеупомянутые составы, были получены различные кривые теплового баланса, как показано на рисунке 7. Рисунки 7 (a)–(c) были получены при емкости масла в резервуаре Q, а (d)–(e) – 2Q.

Следует отметить, что среднее время срабатывания, приведенное в Таблице 5 для механических клапанов, может быть выше при температуре выше 50°C, когда может быть применимо более длительное время байпаса и выравнивания из-за снижения объемного КПД (увеличения утечки) насоса и неизбежный циклический температурный эффект.

Для элеваторов с высокой нагрузкой (z = 40) удвоение объема масла в баке снизило балансовую температуру на 8–10 % для погружных агрегатов и на 6,7–9 % для наружных агрегатов. Принимая во внимание, что для лифтов среднего использования (z = 20) эти проценты стали 5,8 к 7,6 и 4,7 к 6,6 соответственно. Предполагая, что 60% объема воздуха вдувается в резервуар при движении кабины лифта, это приводит к падению балансовой температуры на 2,3-3,7% при высокой загрузке лифта (z: 40), в противном случае процентное значение будет ниже 1,2.

Блоки питания с внешним двигателем могут снизить балансовую температуру на 13–16 процентов. Элеваторы прицепного типа обеспечивали снижение балансовой температуры на 17,3–21,5%.

Электронные клапаны, обеспечивающие снижение балансовой температуры на 6-10 процентов, рекомендуются для лифтов с высокой нагрузкой. В целом, для элеватора приточного типа электронный клапан можно использовать без охладителя, тогда как для элеватора нагнетательного типа
с погружным двигателем требуется охладитель или больший объем масла.

Механические клапаны, как правило, подходят для небольшого использования. Когда используется лифт тянущего типа с внешним двигателем и/или емкостью масла 2Q, механический клапан также может использоваться в лифтах среднего использования.

Так как лифты очень редко используются на максимальной цикловой мощности, логичнее оценивать балансовую температуру по сценарию использования в течение дня. На рисунках 8 (а)-(с) результирующие балансовые температуры для такого сценария даны при изменении комнатной температуры.

На рис. 8 (a)–(c) показано, что в сценарных условиях элеватор нажимного типа с механическим клапаном может использоваться с внешним двигателем, охладителем и емкостью для масла 2Q (8-a). Замена механического клапана на электронный может исключить использование охладителя с внешним двигателем (8-b). Элеватор прицепного типа, с другой стороны, может использоваться с погружной установкой с охладителем или с емкостью масла 2Q (8-c). Однако наилучшим решением является использование внешнего двигателя, предпочтительно с объемом масла 2Q.

6. ВЫВОДЫ

Считается, что лучший способ избежать проблем, связанных с теплом, или, по крайней мере, свести их к минимуму, — это разработать теплосберегающие гидравлические силовые агрегаты. Следовательно, следует уделять должное внимание оценке теплового баланса, чтобы избежать нежелательных тепловых эффектов на лифтовую систему. Очевидно, что такой подход учитывает жизненный цикл, технологические и экологические параметры.

Высокое качество езды можно получить за счет сужения диапазона рабочих температур масла. Наиболее экономичным способом отвода тепла является естественное рассеивание без охладителя. Когда необходимость охладителя явно не обоснована, следует предусмотреть обдув резервуара маломощным вентилятором.

Блоки питания с внешним двигателем снизили балансовую температуру с 13 до 16 процентов. Элеваторы прицепного типа с противовесом значительно снижают мощность двигателя и производительность насоса. В результате этого удалось получить снижение балансовой температуры на 21,5%.

Использование силового агрегата тянущего типа с электронным клапаном и внешним двигателем, предпочтительно двухквартальный объем масла, который можно безопасно использовать при более высоких рабочих циклах без охладителей.

Если выбран лифт нажимного типа, механические клапаны очень хорошо подходят для небольших нагрузок, в противном случае следует отдать предпочтение электронным клапанам. Однако при использовании тянущего типа механические клапаны также могут использоваться с внешними двигателями в середине использования.