Смесительный узел вентиляции

Вентиляционные комплексы, обеспечивающие поступление свежего воздуха в здание, в соответствии с новыми требованиями должны подавать воздух, который был предварительно нагрет до определенной температуры. Эта температура должна соответствовать классу помещения, если речь идет о системе общего обмена, либо производственным инструкциям, если о промышленном объекте.
Температура подаваемого воздуха не должна зависеть от внешних условий, особенностей настройки температуры носителя тепловой энергии. Пример – повышение температуры носителя при наступлении сильных морозов, когда воздух, подаваемый приточной установкой, в температурном плане остается неизменным. Получается, что тепловая нагрузка в холодный сезон года нестабильна, характеристики теплоносителя должны периодически изменяться. Если пренебрегать данным требованием, то могут возникнуть или чрезмерные энергетические расходы, или слишком сильный нагрев помещений. Оба следствия негативны, влияют на самочувствие персонала, экономическую стабильность предприятия, нарушают технологические производственные процессы.
Смесительный узел вентиляции управляет работой калориферов, основных устройств, обеспечивающих нагрев поступающего в помещение воздуха. Как правило, достаточно и одного калорифера, но в сложных схемах, на объектах, где к температуре подаваемого воздуха предъявляются наиболее строгие требования, их может быть больше.

Смесительные узлы могут функционировать в нескольких режимах:

• Если при работе вентиляционного комплекса вода нагревается плавно, ступенчато, но расход остается фиксированным, имеет место качественное регулирование. Методика характерна для котельных, ИТП, свойства теплоносителя меняются по всей отопительной системе. Корректировка температуры обеспечивается диспетчером, обслуживающим персоналом или автоматикой, фиксирующей похолодание или потепление снаружи;
• Количественное регулирование подразумевает, что тепловая нагрузка меняется путем изменения объемов теплоносителя, подаваемого в систему;
• Существует также комбинированный, качественно-количественный метод, когда каждая из установок, входящих в состав системы, использует свою методику настройки. Это сложный в настройке и внедрении способ, однако, многие предприятия Москвы постепенно переходят именно на него, его преимущество – максимум точности. Реализовать технологию можно только путем установки датчиков и других компонентов системы автоматизации, что снижает нагрузку на обслуживающий персонал.

По конструкции обвязочные узлы совершенно разные. Различия кроются в особенностях регулировки, источниках тепловой энергии. Универсальной схемы нет, вариант подбирается индивидуально, учитываются различные факторы, от источника тепла до перепадов давления, остальных системных элементов, расположенных в пределах объекта.
Если вентиляционная система получает энергию от калориферов, функционирующих от перепада теплосети, подключенных прямо, без промежуточных элементов, то за управление отвечает двухходовой клапан линейного типа. Он сглаживает чрезмерные колебания давления, ограничивает ток теплоносителя. Для того, чтобы не допустить замерзания воды, устройство комплектуется циркуляционным насосом. Такой метод регулировки считается стандартным, отработанным и надежным, основанным на количественном принципе регулирования.
Достаточно широко применяются и трехходовые клапаны. Устройства могут использоваться на различных участках комплекса, их позиция определяется положением основного рабочего клапана и места, где вмонтирована перемычка.
Клапан с тремя позициями способен функционировать и как смесительный орган, и как устройство, четко разделяющее потоки воды, следующие к калориферу.

Когда составляется проект вентиляционного комплекса для одного из предприятий в Москве, необходимо учесть, какое именно оборудование продуцирует тепловую энергию. К примеру, если говорить об индивидуальных котельных, то они предъявляют минимальные требования к температуре воды, следующей по обратному контуру, но высокие – к перепаду, он должен быть стабильным. Не допускается открытие регулировочного клапана со стороны тепловой сети, либо ставится промежуточный элемент, позволяющий закрыть основной порт клапана. Метод позволяет стабилизировать расход теплоносителя и исключить перегрев котла, возникающий при недостатке его объема.
Обвязочный узел с трехходовым клапаном, где нет перемычек, применяется в центральных системах теплоснабжения, подключается независимо через переходной элемент – теплообменник пластинчатого типа. Это объясняется минимальными характеристиками теплоносителя, температурой не более 110 градусов и давлением не более 10 атмосфер. 
Самая универсальная управляющая схема основана на использовании двухходового клапана седельного типа. Она используется даже в том случае, если реализовано зависимое подключение к тепловой сети. Автоматика держит под контролем температуру воды, возвращающуюся в сеть. Чтобы компенсировать разницу в давлении, нужно грамотно подобрать диаметр клапана.

Узел обвязки вентиляции сформирован следующими компонентами:

• Запорная арматура, позволяющая ограничить или полностью перекрыть циркуляцию теплоносителя в опасной ситуации, при необходимости проведения профилактических, сервисных манипуляций. К этой категории относятся шаровые краны из стали или латуни, фланцы. Резьбовые краны оптимальны, если сечение трубопроводов не превышает 4 сантиметров, в прочих случаях рекомендованы более прочные фланцы;
• Обратные клапаны не дают теплоносителю пойти в обратную сторону, если имеет место перепад давления, отклонение рабочих параметров от нормы;
• Клапаны и приводы регулировки. Это основные управляющие устройства. Их задача – регулировка мощности калорифера, определение степени нагрева воздуха. Клапан также не дает воде в калорифере замерзнуть при критически низких температурах внешней среды;
• Приборы измерения. Манометры отвечают за контроль давления в системе, термометры – температуры. Своевременное реагирование на изменения этих параметров позволяет исключить выход техники из строя, предотвратить развитие опасной, аварийной ситуации;
• Клапаны для сброса воздуха и воды. Они позволяют экстренно слить из калорифера лишнюю воду, избавиться от воздушных пробок;
• Клапаны балансировки. Если комплекс оборудован несколькими независимыми приточными установками, есть риск значительного отличия потоков теплоносителя друг от друга по давлению. Чтобы исключить смешение, заполнение контура «не своим» теплоносителем, ставятся клапана балансировки. Основной показатель, учитываемый при подборе деталей – пропускная способность;
• Циркуляционный насос. Благодаря циркуляционному насосу, вода в калорифере движется постоянно. Это исключает вероятность образования ледяной пробки и разрушения элемента при критически низких температурах. Насос подбирается по мощности, которая должна учитывать необходимое давление, вероятность образования помех, нарушающих нормальную пропускную способность системы. Распространенный вариант – насос с мокрым ротором, если же расход должен регулироваться плавно, потребуется устройство с частотным преобразователем;

Также в системах используется грязевой фильтр. Его задача – задержка механической фракции при помощи сетки. В среднем, размер ячейки составляет 500 микрон. Использование фильтра особенно актуально для старых систем, где в воде встречается ржавчина, смытая с внутренней поверхности труб, песок. Механические частички крайне опасны для насосного оборудования и клапанов, выполняющих функцию регулировки. Игнорировать установку фильтров нельзя.