Смесительная установка (смесительный насос или водоструйный элеватор) применяется в местной системе отопления для понижения температуры воды в наружном подающем теплопроводе до температуры, допустимой в системе, tr. Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды t с обратной (охлажденной) водой t0 местной системы отопления (см. рис. IV ,в).

Смесительная установка используется не только для понижения температуры, но и для местного регулирования теплопередачи отопительных приборов, дополняющего центральное регулирование на тепловой станции.

Смесительный насос / можно устанавливать на перемычке Б—А между обратной и подающей магистралями (рис. IV.8, а) и на обратной или подающей магистрали (рис. IV.8 б) местной системы отопления.
Количество высокотемпературной воды Gb кг/ч, при тепловой мощности системы отопления Qc, Вт, определяется по формуле, подобной выражению (IV.2):

Для водо-водяной смесительной установки коэффициент смешения редко бывает больше трех. Например, при температуре воды ^=150°, fr=95° и t0=7Q°C и=(150—95): (95—70) = 2,2. Это означает, что на каждую единицу высокотемпературной воды при смешении должно при-ходиться 2,2 единицы охлажденной.

Давление, развиваемое смесительным насосом на перемычке, ограничено: оно не может быть больше разности давления в точках В и Г наружных теплопроводов (иначе не будет обеспечено смешение в точке Л). Это условие, в свою очередь, ограничивает (в этом недостаток установки смесительного насоса на перемычке) величину циркуляционного давления для местной системы отопления.

Смесительный насос на обратной или подающей магистрали (см. рис. IV.8, б) перемещает всю воду, циркулирующую в системе [GH=GC по выражению (IV. 1)], при температуре t0 или 1Г. Несмотря на эти недостатки — увеличение расхода и температуры воды (в подающей магистрали), — включение смесительного насоса в главную магистраль местной системы позволяет увеличить циркуляционное давление в ней до необходимой величины независимо от разности давления в наружных теплопроводах. В этом существенное преимущество такой схемы смесительной установки.

Условия смешения двух количеств воды Gy и GQ аналогичны рассмотренным для насоса на перемычке. В точку А поступают два потока воды при равном давлении также в результате действия двух насосов — центрального и местного — с той лишь разницей, что насосы включаются последовательна.

На рис. IV.8 показаны также регуляторы температуры 2 и расхода воды 3 для местного качественно-количественного регулирования этих параметров в течение отопительного сезона. Смесительных насосов, как и циркуляционных, устанавливают два с параллельным включением в теплопровод (см. рис. IV.7); действует всегда один из насосов при другом резервном и сменном.

Смешение воды может осуществляться и без местного насоса; в зтом случае смесительная установка оборудуется водоструйным элеватором.

Водоструйный элеватор получил распространение как дешевый, простой и нетребовательный в эксплуатации аппарат. Благодаря своей конструкции он подсасывает охлажденную воду для смешения с высо­котемпературной водой и частично передает давление, создаваемое центральным насосом на тепловой станции, в местную систему отопления для усиления циркуляции воды.

Водоструйный элеватор (рис. IV.9) состоит из конусообразного сопла /, через которое со значительной скоростью вытекает высокотемпературная вода с температурой t в количестве G камеры всасывания 2, куда поступает охлажденная вода с температурой t0 в количестве G0; смесительного конуса 3 и горловины 4, где происходит смешение воды, и диффузора 5.

Вокруг струи воды, вытекающей из отверстия сопла, создается зона пониженного давления, благодаря чему охлажденная вода перемещается из обратной магистрали системы отопления в камеру всасывания. В горловине струя смешанной воды, двигаясь с меньшей, чем в отверстии сопла, но еще с высокой скоростью, обладает значительным запасом кинетической энергии. В диффузоре при постепенном увеличении площади его поперечного сечения кинетическая энергия преобразуется в потенциальную: по его длине гидродинамическое давление падает, а гидростатическое — нарастает. За счет разности гидростатического дав­ления в конце диффузора и в камере всасывания элеватора создается давление для циркуляции воды в системе отопления.

Одним из недостатков водоструйного элеватора является его низкий коэффициент полезного действия (к. п. д.), который зависит от коэффициента смешения. Достигая наивысшего значения при малом коэффици­енте смешения и особой форме камеры всасывания, к. п. д. стандартного элеватора практически при высокотемпературной воде не превышает 10%. Следовательно, в этом случае циркуляционное давление на вводе наружных теплопроводов в здание должно не менее чем в 10 раз превышать насосное циркуляционное давление Арн для местной системы отопления. Это условие настолько ограничивает Дрн, передаваемое через водоструйный элеватор в систему из наружной тепловой сети, что, помимо выражения (IV.5), при использовании элеваторной смесительной установки и /Г^95°С часто устанавливается верхний предел циркуляционного давления

Другим недостатком водоструйного элеватора является постоянство коэффициента смешения, исключающее местное качественное регулирование теплопередачи отопительных приборов. Понятно, что при по­стоянном соотношении в элеваторе между G0 и Gi температура trt с которой вода поступает в местную систему отопления, определяется уровнем температуры t, поддерживаемым на тепловой станции для си­стемы теплоснабжения в целом, который может не соответствовать теплопотребности конкретного здания.

Водоструйные элеваторы различаются по диаметру горловины dr. Для использования одного и того же корпуса элеватора при различных давлении и расходе воды сопло 1 (см. рис. IV.9) делается сменным. Устанавливая сопло с различным диаметром отверстия, можно изменять общее количество воды Gc, поступающей из элеватора в систему отопления, при неизменном коэффициенте смешения.

Как известно, изменение давления и расхода в процессе эксплуатации, не предусмотренное расчетом, вызывает тепловое разрегулировкание системы отопления. Это нежелательное явление, возникающее в системе отопления, непосредственно соединенной с разветвленной сетью наружных теплопроводов (см. рис. IV. 1, г), возможно и в системе с водоструйным элеватором.

Для устранения теплового разрегулирования системы отопления перед водоструйным элеватором 9, изображенным в схеме на рис. IV. 10, устанавливают рен/лятор расхода 4. На этом же рисунке показаны ос­новные контрольно-измерительные и другие приборы, характерные для местного теплового пункта здания, имеющего системы приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Для теплоснабжения зтих систем используется высокотемпературная вода, отводимая (поз. 10 на рис. IV. 10) до водоструйного элеватора.

Учитывая отмеченные недостатки водоструйного элеватора, предпочтительно использование насосной смесительной установки. Некоторое увеличение капитальных и эксплуатационных затрат, обусловленное применением смесительного насоса в системе отопления здания, компенсируется повышением теплового комфорта помещений и экономией топлива, расходуемого на отопление.