Уважаемые специалисты, есть проблема, требующая быстрого решения и без вашей помощи, полагаю, мне не обойтись.
Ситуация следующая: Имеются три открытые ванны, заполненные водой (объём каждой 1,8 м3). По внутренней поверхности ванн проложены змеевики из трубы ду32 (длина каждого 45 м). Разводящие трубы подающей и обратной магистрали выполнены так же из трубы ду32. В этом замкнутом контуре установлен индукционный нагреватель Эдисон 100 (94 кВт). Контур заполнен дистиллированной водой, подпитки нет. Перед нагревателем стоит насос Wilo TOP-S 50/15 3~, перед насосом расширительный бак (объём не знаю, нужно уточнять). Бак создаёт статическое давление 2 кг/см2. Для пущей ясности прикладываю схему.
После запуска насоса и включения нагревателя проходит не больше минуты, прежде чем нагреватель отключается по аварийному сигналу (превышение максимальной рабочей температуры на выходе). Т.е. на выходе из нагревателя – перегретая вода, в то время как на входе вода ещё холодная; до ванн горячая вода дойти не успела.
Проектный температурный график в греющем контуре 135/90 (хотя по паспорту нагревателя максимальная рабочая температура 115 гр., а температурный перепад 20 гр.), желаемая температура воды в ваннах 70 гр.
Никакие танцы с бубном не помогли привести систему в стабильное рабочее состояние – нагреватель постоянно выключается.
В чём может быть проблема?
Всего сразу не вспомнить, поэтому если нужна какая-то дополнительная информация - спрашивайте, по возможности буду отвечать. Я в этой истории являюсь проектировщиком в организации, осуществляющей монтаж, поэтому могу судить о ситуации только по рассказам очевидцев. Проект не мой.

У вас плохо развитая поверхность теплообмена трубок. Теплоноситель неуспевает охладится и приходит слишком горячим и нагреватель Эдиссона получает уже излишне горячую воду- вскипает теплоноситель и сработка по Т. Или развивайте поверхность или уменьшайте мощность нагревателя.

Дополнения:

- ступенчатый нагрев конструкцией нагревателя не предусмотрен, поэтому он сразу шпарит на максимум.
- завоздушивание, по заверению наладчиков, исключено - везде, где нужно, стоят воздухотводчики.
- насос располагается в верхней точке. Кто-то считает, что это сказывается на эффективности работы.
- гидравлический расчёт показывает работоспособность системы даже при перепаде 25 гр. (3,2 м3/ч), т.е. по характеристике насос должен прокачивать данный объём через такие небольшие диаметры, правда рабочая точка при этом находится в самой левой части кривой (низкий КПД).

Сегодня пробовали ставить Эдисон 50, история повторилась. Я так же предполагал возможность вскипания теплоносителя, предлагал повысить статическое давление. Имеет ли смысл?



Он не то, что не успевает охладиться, он просто не успевает доходить до ванн до отключения нагревателя.

Значит еще и составляющие остальные не состыкованы. Нагревателю вашему нужен бОльший расход, чем вы ему дали.
Накачать статики- не поможет.Шибко много качать нуна, что б не вскипело.

Да поставьте Вы гидроразделитель, а каждую ванну посадите на общий коллектор свой насос. Всего 4 насоса.

А до куда успевает дойти горячая (в Вашем случае уже даже перегретая) вода? Есть уверенность, что вода вообще циркулирует?
Что за диаметры труб разводящих дистиллят? Может быть стоит заменить насос на более мощный?

К сожалению точного расстояния мне не сказали, иначе можно было бы прикинуть скорость и хотя бы примерно расчитать действительный расход.



Некоторая уверенность есть, потому как после многокаратного принудительного пуска при аварийном отключении обратный трубопровод становится тёплым (до этого момента проходит не менее часа). Пожелание врезать расходомер до насоса пока остались неуслышанными эксплуатационщиками.



Ду32. Вариант заменты насоса на более мощный тоже рассматривается. Но хотелось бы иметь больше уверенности в том, что это поможет, ибо не хочется выкидывать деньги на ветер.

Ну, вобщем понятно, расход в греющем контуре в разы ниже необходимого, тут косяк по гидравлике. 94 киловатта это сильно. Это серьёзно.

Серьёзно???

3600х94/(4,19 х(115-20))=850 л/час.

В насосе наверно остался воздух, недаром ведь он расположен в верхней точке.
Или в котле сидит барабашка.

Мастер клялся и божился, что воздух из системы весь удалили... А глаза у него очень честные.

Цеплять насос с Ду50 на 32-ю трубу...
Да не будет он толком качать..
Магистраль общую на делать как минимум 50, а лучше 65, да неплохо реализовать 1-й ушел, последний пришел - это об общей разводке..

Разве не так должно быть 3600х94/(4,19 х(115-95))=4038 л/час.

Перепад ведь 20 градусов, а не 95.

Врезали расходомер, расход - 0,72 м3/ч. В связи с этим вопрос: решит ли проблему простое увеличение диаметров магистралей с 32 на 65? Или насос тоже нужно менять?

Однако выключатся по перегреву котёл будет только если меньше 850 л/час, во всяком случае пока на входе будет вода с температурой 20^оС.



Можно ещё обсуждать достаточно ли Ду32 для расхода 4038 л/час.
Но для расхода 850 л/час его более чем достаточно.
Значит в данный момент проблема не в диаметре магистралей.

Увеличение диаметра снизит потери давления, что приведёт к росту производительности насоса. Вопрос в том, хватит ли этого роста.. Я не уверен, что хватит.

Так при расходе 720 л/час скорость в трубе с Ду 32 будет 0,25 м/с и никакого серьёзного сопротивления в магистралях при такой скорости быть не может. То есть пока не в магистралях Ваша проблема.
Это если у Вас вместо расхода 4000л/час получался бы расход 3000л/час тогда и заморачивались бы магистралями.

Тогда я в замешательстве. Учитывая, что насос не самый слабый, то такой незначительный расход я могу связать только с большим сопротивлением контура. Если же дело не с сопротивлении, то в чём?

Так и не только в насосе дело. Коль насос работает в левой части своей характеристике, то что то в сети вы не учли значит из сопротивлений.
Но тут и второй аспект- а тот хвост, что в ванне отдает тепло сможет столько тепла отдать при других скоростях? А то ведь будете просто чуть позже сработку по аварии получать.

Всякое бывает:
http://hi-tech.mail.ru/news/item/3831/

Я всё понял Ищем французскую булку.

А у нагревателя нельзя ли часть тэнов повыключать и исходя из этого уже сделать выводы?

Так котёл индукционный.

Тогда булка.

Слушайте, а в паспорте нагревателя не указан номинальный проток теплоносителя?

Думаю, номинальный можно принять, основываясь на рекомедованном температурном перепаде в 20 гр.С. Это получается 4 м3/ч. Кстати, патрубки нагревателя, если я не ошибаюсь, ду65.

А информация о протяжённости трубопроводов появится?

Точная - скорее всего нет. А примерная такая: подающая и обратная магистрали - 100 м (ду32), змеевики - 3х45 м (ду32). Но по последней информации все магистрали в данный момент меняют на ду65.

Тогда всё ясно, для четырёх тонн циркуляции по ста метрам трубы Ду 32 нужен перепад под 20 метров, это без учёта местных потерь на индукционнике и поворотах/сужениях/расширениях/арматруре/забытой фуфайке. Потому и такая картина. Для 65 трубы гидравлические потери уменьшатся до 1-1.5 метров, тогда и насос в принципе менять не надо будет. А сразу-то почему никто не прикинул?

Даже не знаю, что и сказать... Я прикидывал, начальник мой прикидывал. Методы были разные, а цифры похожи - на магистралях около 7 метров (это, кстати, с учётом поворотов). Завтра попробую пересчитать ещё раз, вооружившись Щекиным.

Запас карман не тянет???

В данном случае именно неоттягиваемый запасом карман привёл к локальному перегреву и отключению по защите.

Попробовал ещё раз пересчитать потери на трение. Используя таблицу в экселе, проверенную годами, получились те же 7 м.в.ст. с учётом КМС. Но если воспользовться таблицей для гидравлического расчёта трубопроводов из старого Щекина, то навскидку получается около 11 м.в.ст. без учёта местных сопротивлений. А если взять значение удельных линейных потерь из Староверова (табл. II.1), то потери без учёта КМС - 7.5 м.в.ст. Можно предположить, что суммарные потери не превысят 10 м.в.ст. для расхода 4 м3/ч. А расчётный расход по проекту был 1,8 м3/ч, так что по расчёту насос должен проходить. Как раз в такие моменты и не хватает практического эксплуатационного опыта, ведь теория теорией, а по факту картина бывает совсем иной.

Вот и я об этом. Если бы хоть одна система отопления дала свои расчётные потери! Я бы ушёл в поэты... Пусть мужики перекладывают на 65, хуже не будет, поскольку некуда.

Вот насос уже и показал вам где у него рабочая точка на характеристике- это к слову о верности теоретического вашего расчета. Насосы сами расчеты не делают- железяки работают в реале и выдают истинное значение.И через эту точку и идет характеристика этой системы вашей из труб и прочего "обвеса". Это только гидравлическая часть проблемы.
Вы к тепловой части позже перейти хотите?

Честно говоря, питаю надежду, что решив вопрос с гидравлической частью, тепловая решится сама собой. Но, в любом случае, будем решать проблемы последовательно.
Ведь вы имеете в виду недостаточную поверхность теплообмена змеевиков, если я правильно понял?

да.