Wstęp (na podstawie materiałów firmy Termen)
Sprzęgła hydrauliczne przeznaczone są do rozdzielenia obiegu kotłowego i grzewczego. Stosowane są w układach
średniej oraz dużej mocy, składających się z jednego lub wielu kotłów oraz jednego lub wielu obiegów grzewczych. Zapewniają niezależność działania wyżej wymienionych obiegów bez konieczności równoważenia przepływów. Zapobiegają przedostawaniu się zimnej wody powrotnej z centralnego ogrzewania, bezpośrednio do kotła co przedłuża jego żywotność. Celowym jest stosowanie takich sprzęgieł w instalacjach c.o. o dużych pojemnościach zładów grzewczych (np podczas modernizacji instalacji centralnego ogrzewania). Zamiennie sprzęgło hydrauliczne występuje też pod nazwą wartownik albo zwrotnica hydrauliczna.
Zadania sprzęgła hydraulicznego
-
rozdzielenie obiegu kotłowego i grzewczego,
-
utrzymanie niezależnych strumieni masowych w obiegu kotła i obwodach grzewczych,
-
wyeliminowanie konieczności równoważenia przepływów obiegów kotłowego i grzewczego,
-
zapobieganie korozji niskotemperaturowej,
-
odmulanie czynnika grzewczego,
-
odpowietrzanie czynnika grzewczego,
Budowa sprzęgieł hydraulicznych TERMEN:
Sprzęgło hydrauliczne (wartownik) zbudowane jest jako zbiornik cylindryczny stalowy ze stali niskowęglowej malowany zewnętrznie. Na płaszczu (1) zainstalowane są cztery króćce. Króćce, wlotowy (2) i wylotowy (3), służą do podłączenia obiegu kotłowego, natomiast wylotowy (4) i wlotowy (5), obsługują obieg grzewczy. W zbiorniku zainstalowano perforowaną przegrodę (6) zapobiegającą bezpośredniemu przepływowi wody z kotła do instalacji grzewczej, jak również wspomagającą efekt odpowietrzania. W celu pozbycia się wydzielanego powietrza w górnej części zbiornika zainstalowano króciec (7) służący do podłączenia zaworu odpowietrzającego. W dolnej części zbiornika zamontowano przegrody (9) wspomagające proces odmulania. Do oczyszczania sprzęgła hydraulicznego z wytrąconych podczas pracy zanieczyszczeń służy króciec (10), do którego podłącza się zawór spustowy.
Zasada działania
Rys. Schemat rodzielenia obiegu SPP, wg zasad Meibes’a, ma za zadanie ukierunkowanie przepływu wody w zbiorniku.
Rys. Schemat rozdzielenia obiegu SP, wg zasad Scheffera, wyróżnia się smukłą budową i równoległym układem króćców.
Rys. Schemat rodzielenia obiegu SPD wg zasad De Dietrich’a, wyróżnia się dużą wysokością oraz przestawnym układem króćców.
Zastosowanie sprzęgła hydraulicznego w układach kotłowych, powoduje rozdzielenie obiegu kotłowego od obiegu grzewczego. Podczas pracy instalacji wyróżnia się trzy podstawowe przypadki:
– Stan w którym ilość czynnika grzewczego po stronie pierwotnej odpowiada ilości czynnika odbieranego przez układ grzewczy (rys. od lewej). Ilość ciepła dostarczanego QD jest wówczas równa ilości ciepła odbieranego Qo.
– Mniejsze zapotrzebowaniem ciepła Qo, przymyka zawory regulacyjne na instalacji grzewczej co powoduje, że część strumienia Qo przepływa wzdłuż sprzęgła hydraulicznego (rys. środkowy). Nadmiar ciepła QD jest zawracany, dając sygnał automatyce kotłowej do zmniejszenia mocy kotłów lub ich wyłączenia.
– Gdy zapotrzebowanie na ciepło Qo jest większe niż dostarczana przez kotły moc QD, pompy instalacji grzewczej wymuszają podsysanie strumienia powrotnego (rys. od prawej). W konsekwencji prowadzi to do obniżenia temperatury strumienia zasilającego obieg grzewczy. Dla automatyki kotłowni jest to sygnał, iż należy zwiększyć moc pracującego kotła lub włączyć następny kocioł.
Warto również podkreślić, iż rozruch kotła odbywa się przy całkowicie zamkniętym przepływie na instalacji grzewczej, co w konsekwencji chroni kocioł przed korozją niskotemperaturową.