Гидрострелка в системе отопления: Гидрострелка в системе отопления: зачем нужна, схема работы

Содержание

Гидрострелка в системе отопления: зачем нужна, схема работы

Это одно из самых «спорных» устройств в бытовых системах отопления. Гидрострелка или альтернативные названия — “гидравлическая стрелка”, гидравлический разделитель или сепаратор”, “безнапорный коллектор”. Вопросы установки данного устройства часто всплывают на форумах по тематике ОВК.

Назначение и конструкция

Что такое гидрострелка?

Гидрострелка — специальное устройство для разделения котлового и отопительных контуров в системах теплоснабжения и ГВС. Конструктивно она представляет собой круглую (реже квадратную) трубу с 4-мя присоединительными резьбовыми или фланцевыми патрубками. В одной стороны патрубки для котлового контура — сверху входной, внизу выходной. С другой — для распределительного коллектора.

Зачем нужна гидрострелка?

Нужна… Но не всем и не всегда. Гидравлическая стрелка устанавливается в случаях, когда в системе теплоснабжения дома есть несколько отдельных контуров. Например, несколько радиаторных, контур водяного теплого пола и ветка нагрева косвенного бойлера и т. п..

Также причиной установки гидрострелки являются требования производителей котлов. То же VAILLANT или VIESSMANN не возьмут на гарантию котел мощностью от 35-40 кВт без гидрострелки.

В интернет приводится несколько различных схем работы отопительной системы:

расход котлового циркуляционного насоса равен сумме расходов насосов потребителей;
расход котлового насоса больше суммарной мощности потребителей;
расход котлового насоса меньше суммарной мощности потребителей.

Первый вариант из области фантастики. Добиться равной мощности, учитывая наличие в системе регулирующей арматуры, воздушных пробок, загрязнений и т. п., практически нереально. Рассматривать его смысла нет.

Второй вариант — расход по котлу больше суммарного расхода потребителей тепла. Это вполне реальная ситуация и в этом случае гидрострелка нужна. Котловой насос работает с постоянным расходом, но в зонах отопления изменения происходят постоянно. Открываются / закрываются термоголовки, одни циркуляционные насосы включаются другие отключаются. Изменение расхода на одном контуре несомненно окажет влияние на работу соседних насосов. Настроить гидравлику системы системы отопления для нормальной работы в таком режиме не представляется возможным. На помощь придет гидрострелка. После ее установке на всасывающих патрубках всех насосов контуров не будет возникать повышенного давления или разрежения, а избыточный теплоноситель от котла будет перетекать в обратку тем самым повышая ее температуру и предотвращая низкотемпературную коррозию.

Третий вариант возникает чаще всего, если неправильно подобран котел отопления. Теплопотери здания не должны превышать мощность котла. А значит котел не должен иметь расход меньше, чем требуется для полноценного отопления и ГВС. В этом режиме в гидрострелке в подачу будет подмешиваться обратный теплоноситель и это ведет к проблемам. Будет сложно выдержать тепловой режим, для полноценного нагрева котлу потребуется работать на полную мощность и выдавать слишком высокую температуру, низкая температура обратки в котел может привести к конденсатообразованию и, как следствие, к низкотемпературной коррозии теплообменника. Резюме: режима работы, когда суммарный расход по котлу меньше, чем по потребителям, допускать нежелательно и гидрострелка в этом случае не спасет от проблем.

Преимущества для системы отопления

С установкой гидрострелки в системе отопления решаются следующие проблемы:

минимизируется взаимное влияние насосов отопительных контуров и ГВС, устраняется “передавливание”;
продлевается срок эксплуатации котла и циркуляционных насосов за счет устранения перегрузок;
защита котла от низкотемпературной коррозии;
исключается взаимное влияние первичного (котлового) и вторичного (отопительного) контуров;
уменьшается тактование (а значит и износ горелки котла, повышенный расход газа) при работе теплогенератора на минимальных мощностях.

Дополнительно гидрострелку часто оснащает воздухоотводчиком, деаэрирующей перфорированной пластиной, термометром, сепаратором шлама (грязевиком), краном для наполнения системы, магнитным уловителем. Иногда к гидрострелке присоединяют расширительный бак. Для уменьшения теплопотерь ее утепляют специальным кожухом из пенополистирола или подобного материала.

Схема работы гидрострелки на видео ниже:

Ставить или не ставить? Как выбрать гидрострелку?

“Нужно ли ставить гидрострелку” — одна из самых обсуждаемых и спорных тем на форумах по тематике отопления. Сторонники гидрострелки приписывают приписывают ей массу “чудодейственных” преимуществ, как-то “увеличение КПД котла” и т. п. Противники же говорят о высоких затратах заказчика и заинтересованности монтажника в дополнительном заработке.

Гидравлический разделитель ставится, когда в системе присутствует несколько отопительных контуров с переменным расходом. И если 2 циркуляционных насоса на контуры отопления еще можно как-то настроить, то если их 4 и больше без гидрострелки не обойтись.

Важно отметить, что для того, чтобы поставить котел мощностью от 35-40 кВт (в зависимости от производителя) на гарантию, в систему нужно ставить гидрострелку независимо от количества вторичных контуров. Это требование производителя. “Гидрострелка стоит?”, — один из первых вопросов работника сервисной службы. Если нет, даже на объект не приедет.

Цена гидрострелки не слишком высокая в сравнении с другими элементами системы. Например, в нашем интернет-магазине можно купить гидравлический разделитель по цене от 50 до 72 USD для котлов мощностью от 20 до 70 кВт. Некоторые специалисты указывают на то, что установка гидрострелки тянет за собой затраты на дополнительное оборудование (коллектор, циркуляционные насосы). Но это не совсем так. Решение по установке гидравлического разделителя принимается после проектирования вторичных отопительных контуров.

Как выбрать гидрострелку? Мы не будем приводить здесь формулы — их легко можно найти в интернет. Размер гидрострелки коррелирует с мощностью котла, поэтому мы рекомендуем подбирать ее исходя из этого параметра. На нашем сайте непосредственно в названии гидравлического разделителя указана максимальная мощность котла для которого она предназначена. Например, гидрострелка с присоединительным размером 1” для котлов мощностью до 20 Квт, 1¼” — до 33,5 кВт, 1½” — до 47,4 кВт, 2” — до 70 кВт. Возможно изготовление гидрострелок на заказ.

принцип работы, назначение, схема и расчет

Если обогрев небольшого частного строения производится котлом по простейшей схеме (однотрубной), то при грамотном монтаже каких-либо неудобств собственник не испытывает. Но если речь заходит о домах в 2, а то и 3 этажа, с множеством комнат и контуров (например, бойлера, теплых полов, бассейна), то возникает ряд проблем, связанных с разбалансировкой системы. Решить их только настройками агрегата невозможно. Поэтому при организации отопления во многих случаях без гидрострелки не обойтись. К сожалению, не все знают, что она собой представляет, хотя именно это устройство бывает просто незаменимо для сложных схем.

Что такое гидрострелка? Металлический цилиндр (или изделие квадратного сечения) с несколькими присоединительными патрубками. С одной стороны – для котельного оборудования (выход и вход), с другой – для контуров системы отопления. По сути – это разделитель потоков воды, поступающих в гидрострелку с разных направлений. В зависимости от количества «петель» и подбирается соответствующая модель устройства.

В нижней части корпуса устройства – вентиль, через который удаляется мусор, занесенный из системы отопления, в верхней – клапан-автомат для стравливания из нее воздуха. Отсюда и требования к монтажу «разделителя»; установка только в вертикальном положении.

Когда целесообразно монтировать гидрострелку? По данному вопросу лучше консультироваться с профессионалом. Но основные моменты знать следует.

При большом количестве обогревательных приборов (радиаторов) и сравнительном малом внутренним контуром котельного агрегата. Такое несоответствие не редкость в домах, где хозяин предпочитает делать все сам – и схему составлять, и подбирать необходимое оборудование и материалы. Как правило, добиться сбалансированности системы в подобной ситуации без гидрострелки практически невозможно. Но и это не все. Насос в таких условиях долго не проработает, а «разделитель» позволяет продлить его ресурс.

Если вторичный контур системы отопления состоит из нескольких «петель». О них выше сказано – теплые полы (к тому же в двух-трех, а то и более помещениях) и так далее. При отключении хотя бы одной «нитки» в результате разбалансировки, вызванной разницей в расходе теплоносителя и температурным режимам. Как следствие – скачки температуры и давления. Это крайне негативно сказывается на функционировании котельного оборудования и снижает срок его безремонтной эксплуатации. То есть гидрострелка еще и защищает агрегат от «теплового удара».

Более того. Например, для теплых полов часто устанавливаются смесительные узлы (подробнее о них на этой странице). В каждом – свой насос. Гидрострелка нивелирует их возможное «противодействие» перекачивающему устройству отопительного агрегата, оптимизируя работу контуров, и позволяет более равномерно распределять теплоноситель по «ниткам».

При монтаже отопления по каскадной схеме, то есть с включением в систему обогрева частного дома нескольких маломощных котлов. Об этом подробнее можно узнать здесь.

В строениях, обогреваемая площадь которых превышает 180±20 м² (в зависимости от схемы отопления).

Преимущества систем с гидрострелкой

Равномерность прогрева всех контуров и связанных с ними приборов, что позволяет эксплуатировать котел в наиболее благоприятном для него режиме, без лишней нагрузки. Это возможно благодаря тому, что в «разделителе» естественным образом происходит конвекция. Не вдаваясь в суть процесса, достаточно отметить, что теплоноситель с более высокой температурой направляется вверх, с менее – вниз. Следовательно, организовав грамотное подключение «петель» вторичного контура к гидрострелке, можно добиться оптимизации работы всей отопительной системы и котельного оборудования. К примеру, «горячую» воду направить к бойлеру, «холодную» – на теплые полы.

Как следствие – некоторая экономия на топливе, так как гидрострелка оптимизирует его расход.

Повышение КПД отопительного агрегата.

Более простое решение проблемы с ремонтом в отдельно взятой «петле». При установке в схему гидрострелки отключение любой из них не сказывается на работе всей системы.

Получение дополнительных «точек» выведения из нее воздуха и удаления шлаков. При большом протяжении линии – более чем актуально.

Минусы

Насколько они значимы, решать придется самостоятельно, но отметить стоит.

Гидрострелка монтируется только в системах с циркуляцией теплоносителя принудительного типа, то есть там, где есть водяной насос. Следовательно, такое устройство подходит не для всех котлов и схем.

При подключении дополнительных «ниток» (кроме основной, отопления) необходимо на каждой из них устанавливать отдельный насос.

Разновидности гидрострелок

Независимо от модификации, они выполняют одну функцию и их монтаж в схеме отопления идентичен. Отличия между «разделителями» всего по нескольким параметрам.

Материалу. Сталь, медь, высокопрочный пластик (для систем с котлом не более 35 кВт).

Расположению патрубков (по оси, со сдвигом).

Объему цилиндра.

Если просмотреть форумы тематики отопление, дом, инженерные системы и сходные с ними, то большинство профессионалов отмечает высокое качество немецких гидрострелок «Майбас». Большой сортамент позволяет подобрать устройство для любой отопительной системы, в том числе, смонтированной и по каскадной схеме. Подробнее о «разделителях» от этого производителя и ценах на приборы – здесь.

Выводы

1.При организации отопительной системы частного строения во многих случаях желательно монтировать гидрострелку. Преимущества данного решения отмечены выше.

2.При выборе модификации этого устройства целесообразно проконсультироваться с профессионалом. Самостоятельные расчеты приводят к ошибкам, которые нивелируют всю пользу от установки «разделителя». То есть утрачивает смысл само приобретение гидрострелки.

Что необходимо определить

Диаметры цилиндра (пропускная способность) и присоединительных патрубков.

Количество последних (от вторичного контура), расстояния между ними.

Оптимальное место расположения гидрострелки в схеме.

Исходные данные

Мощность отопительного агрегата.

Теплоемкость воды (или иного теплоносителя).

Ее расход.

Разница температур (вход/выход) и еще ряд параметров, в зависимости от сложности схемы.

Не имея профильного образования, вряд ли можно правильно выполнить все расчеты. Это еще раз подтверждает мысль, отмеченную выше, что выбор гидрострелки – вопрос весьма специфический. Рекомендации менеджера в магазине, который не знает всех особенностей конкретной системы и характеристик отопительного котла, вряд ли будут предельно точными. Необходим грамотный инженерный расчет, с учетом множества факторов. Иначе покупка «разделителя» станет совершенно бесполезным приобретением.

Собственникам частных строений, расположенных в Подмосковье, готова оказать практическую помощь «АЛЬФАТЭП». Компания не первый год занимается проектированием систем отопления, продажей и монтажом соответствующего оборудования. Нужно лишь позвонить на номер ее телефона 8 (495) 109-00-95, и сотрудники дадут профессиональный совет, касающийся специфики применения гидрострелки и выбора оптимальной модели устройства. По желанию клиента, сами же его доставят по указанному адресу и смонтируют.

Установка гидрострелки в системе отопления своими руками

Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов. Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись.

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы с приваренными патрубками. Внутри, как правило, ничего нет. В некоторых случаях могут стоять две сетки. Одна (вверху) для лучшего «отхождения» воздушных пузырьков, вторая (внизу) для отсева загрязнений.

В системе отопления гидрострелка ставится между котлом и потребителями — отопительными контурами. Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. Чаще ставят вертикально. При таком расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель, одновременно с основными функциями, отводит воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Гидрострелка нужна для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Она обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Потому еще называют это устройство — гидравлический разделитель или гидроразделитель.

Гидрострелку ставят в том случае, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторах, водяном теплом полу, бойлере косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подбирается так, чтобы котловой насос мог перекачивать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем нужна гидрострелка для отопления? Давайте рассмотрим на примере. В системе отопления с несколькими насосами они зачастую имеют разную производительность. Часто получается так, что один насос в разы более мощный. Ставить все насосы приходится рядом — в коллекторном узле, где они гидравлически связаны. Когда мощный насос включается на полную мощность, все остальные контура остаются без теплоносителя. Такое случается сплошь и рядом. Чтобы избежать подобных ситуаций и ставят в системе отопления гидрострелку. Второй путь — разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически, возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они отображены на рисунке ниже. Первый — когда насос котла прокачивает ровно столько же теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, в реальной жизни встречающаяся очень редко. Объясним почему. Современное отопление подстраивает работу по температуре теплоносителя или по температуре в помещении. Представим, что все идеально рассчитали, подкрутили вентили и после настройки достигнуто равенство. Но через некоторое время параметры работы котла или одного из контуров отопления изменятся. Оборудование подстроится под ситуацию, а равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может просуществовать считанные минуты (или даже еще меньше).

Второй режим работы гидрострелки — когда расход отопительных контуров больше мощности котлового насоса (средний рисунок). Эта ситуация опасна для системы и допускать ее нельзя. Она возможна, если насосы подобраны неправильно. Вернее, насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения требуемого расхода, в контуры вместе с нагретым теплоносителем от котла будет подаваться теплоноситель из обратки. То есть, на выходе котла, например, 80°C, в контура после подмеса холодной воды идет, например, 65°C (реальная температура зависит от дефицита расхода). Пройдя по отопительным приборам, температура теплоносителя опускается на 20-25°С. То есть, температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°C. Если сравнить с выходной — 80°C, то дельта температур слишком велика для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы — когда насос котла подает больше нагретого теплоносителя, чем требуют отопительные контура (правый рисунок). В этом случае часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя поднимается, работает он в щадящем режиме. Это и есть нормальный режим работы системы отопления с гидрострелкой.

Когда гидрострелка нужна

Гидрострелка для отопления нужна на 100%, если в системе будет стоять несколько котлов, работающих в каскаде. Причем работать они должны одновременно (во всяком случае, большую часть времени). Вот тут, для корректной работы гидроразделитель — лучший выход.

Еще гидрострелка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В емкости гидроразделителя постоянно происходит смешивание теплой и холодной воды. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе котла. Для чугунного теплообменника — это благо. Но с той же задачей справится байпас с трехходовым регулируемым клапаном и обойдется он значительно дешевле. Так что даже для чугунных котлов, стоящих в небольших системах отопления, с примерно одинаковым расходом вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно поставить

Если в системе отопления есть только один насос — на котле, гидрострелка не нужна совсем. Можно обойтись и если устанавливаются один-два насоса на контуры. Такую систему можно будет сбалансировать при помощи регулировочных кранов. Когда установка гидрострелки оправдана? Когда в наличии такие условия:

Контуров три и больше, все очень разной мощности (разный объем контура, требуется разная температура). В таком случае, даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров, есть возможность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда при включении насоса теплых полов, радиаторы стынут. Вот в этом случае нужна гидроразвязка насосов и потому ставится гидравлическая стрелка.
Кроме радиаторов имеется водяной теплый пол, отапливающий значительные площади. Да, его подключать можно через коллектор и смесительный узел, но он может заставлять работать котловой насос в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы на отоплении, скорее всего, нужна установка гидрострелки.
В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) собираетесь установить автоматическую регулирующую аппаратуру — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом не хотите/не можете регулировать систему вручную (кранами).

В первом случае гидроразвязка, скорее всего, нужна, во втором, стоит думать об ее установке. Почему только думать? Потому что это немалые расходы. И дело не только в стоимости гидрострелки. Она стоит около 300$. Придется ставить еще дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при небольшой системе без гидрострелки без них можно обойтись), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел они уже управляться не смогут. В сумме с платой за монтаж оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно немало.

Зачем тогда ставят это оборудование? Потому что с гидрострелкой отопление работает стабильнее, не требует постоянной подстройки потока теплоносителя в контурах. Если вы спросите владельцев коттеджей, у которых отопление сделано без гидроразделителя, вам скажут, что часто приходится перенастраивать систему — крутить вентиля, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются различные элементы отопления. Например, на первом этаже теплый пол, радиаторы на двух этажах, отапливаемые подсобные помещения, в которых надо поддерживать минимальную температуру (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, а перспектива «подстройки» вас не устраивает, можно ставить гидрострелку для отопления. При ее наличии в каждый контур идет столько теплоносителя, сколько он требует в данный момент и никоим образом не зависит от параметров эксплуатации, работающих рядом насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. Дело в том, что при высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

По максимальному потоку теплоносителя

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по этому методу, единственное, что нужно знать — это максимальный поток теплоносителя, который возможен в системе и диаметр патрубков. С патрубками все просто — вы же знаете, какой трубой будете делать разводку. Максимальный поток, который может обеспечить котел, мы знаем (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры складывается, сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 куб/час. Допустимая максимальная скорость берется стандартная — 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9 * √ 7,6/0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Если округлить, получаем, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но ей можно доверять. Нужна будет мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе.

Расчет также несложный. Пусть максимальная мощность котла — 50 кВт, дельта температур — 10°C, диаметры патрубков такие же — 6,3 см. Подставив цифры, получаем — 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9* 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как найти длину гидрострелки

С диаметром гидроразделителя для отопления определились, но надо знать еще и длину. Ее подбирают в зависимости от диаметра подключаемых патрубков. Есть два вида гидрострелок для отопления — с отводами, расположенными один напротив другого и с чередующимися патрубками (располагаются со сдвигом один относительно другого).

Рассчитать длину в этом случае легко — в первом случае это 12d, во втором — 13d. Для средних систем можно и диаметр подобрать в зависимости от патрубков — 3*d. Как видите, ничего сложного. Рассчитать можно самостоятельно.

Купить или сделать своими руками?

Как говорили, готовая гидрострелка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Чтобы снизить затраты, возникает закономерное желание сделать ее самостоятельно. Если варить умеете, никаких проблем — купили материалы и сделали. Но при этом надо учесть следующие моменты:

Резьба на сгонах должна быть хорошо прорезанной и симметричной.
Стенки отводов одинаковой толщины.

Вроде, очевидные вещи. Но вы удивитесь, как сложно найти четыре нормальных сгона с нормально сделанной резьбой. Далее, все сварные швы должны быть качественными — система будет работать под давлением. Сгоны приварены строго перпендикулярно к поверхности, на нужном расстоянии. В общем, не такая простая это задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, придется искать исполнителя. Найти его совсем непросто: либо дорого просят за услуги, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, многие решают купить гидрострелку, несмотря на немалую стоимость. Тем более, в последнее время, отечественные производители делают не хуже, но намного дешевле.

Что такое гидрострелка в системе отопления? Гидравлический и температурный буфер, который обеспечивает процессы корреляции температур подачи/обратки и упорядоченный максимальный проток теплоносителя, называют гидрострелкой. Статья на тему: «Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты» раскрывает сущность гидравлического разделения контуров отопления.

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

Объяснить, для чего нужна гидрострелка для отопления, очень просто. Процессы разбалансировки теплоснабжения знакомы владельцам частных домов. Современный котел имеет меньший по объему контур, чем циркуляционный расход потребителя. Работа гидрострелки отопления позволяет отделить гидравлический контур теплогенератора от вторичной цепи, повысить надежность и качество системы.

Ответом на вопрос: «Для чего нужна гидрострелка в системе отопления?», служит список достоинств отопления с гидравлическим терморазделителем:

разделитель — обязательное условие производителя оборудования для гарантии технического обслуживания на котел мощностью 50 кВт и более, или теплогенератора с чугунным теплообменником;
узел обеспечивает максимальный проток с ламинарным течением теплоносителя, поддерживает гидравлический и температурный баланс системы отопления;
параллельное подключение гидрострелки отопления и контура потребителей создает минимальные потери давления, производительности и тепловой энергии;
коленное расположение патрубков подачи-обратки обеспечивает температурный градиент вторичных контуров;

оптимальный подбор и расчет гидрострелки для отопления защищает котел от разницы температур подачи-обратки, предохраняет оборудование от теплового удара, выравнивает циркуляционный объем водяных потоков в первичном и второстепенном контуре;
узел повышает КПД котла, позволяет вторичную циркуляцию части теплоносителя в котловом контуре, экономит электроэнергию и топливо;
подмес сохраняет постоянный объем котловой воды;
при экстренной необходимости разделитель компенсирует дефицит расхода во второстепенном контуре;
полый разделитель снижает влияние насосов, обладающих различной мощностью квт, на вторичные контуры и котел;
дополнительные функции гидроразделителя — уменьшает гидравлическое сопротивление, формирует условия для сепарации растворенных газов и шлама.

Принцип работы гидрострелки отопления позволяет стабилизировать гидродинамические процессы в системе. Своевременное удаление механических примесей из теплоносителя продлит срок службы насосов, вентилей, счетчиков, датчиков, отопительных приборов. Разделяя потоки (контур теплогенератора и независимый контур потребителя), гидрострелка обеспечивает максимальное использование теплоты сгорания топлива.

Устройство гидрострелки отопления

Гидроразделитель — вертикальный полый сосуд из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками по торцам. Размеры разделителя обусловлены мощностью (кВт) котла, зависят от количества и объема контуров.

Тяжелый металлический корпус устанавливают на опорные стойки, чтобы не создавать линейное напряжение на трубопровод. Компактные устройства крепят к стене, располагают на кронштейнах.

Патрубок гидрострелки и отопительный трубопровод соединяют с помощью фланцев или резьбы.

Автоматический клапан воздухоотводчика располагают в верхней точке корпуса. Осадок удаляют через вентиль или специальный клапан, который врезан снизу.

Материал для изготовления гидрострелки — низкоуглеродистая или нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обрабатывают антикоррозийным составом, покрывают теплоизоляцией.

Важно! Модели из полимера применяют в системе, которую отапливает котел мощностью от 13 до 35 кВт. Гидравлические разделители из полипропилена не используют для теплогенераторов, которые работают на твердом топливе. Изготовление гидрострелки своими руками из пропилена требует опыта и навыков работы с профессиональным слесарным и ручным электроинструментом.

Дополнительные функции гидрострелок

Усовершенствованные модели совмещают функции разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Клапан-терморегулятор обеспечивает температурный градиент вторичных контуров. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя снижает риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Удаление из потока взвешенных частиц продлевает срок службы рабочего колеса и подшипников циркуляционных насосов.

На фото изображена модель гидрострелки для отопления в разрезе:

Горизонтальные перфорированные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки подачи-обратки соприкасаются в зоне «нулевой точки» и скользят в разные стороны, не создавая дополнительное сопротивление.

Сверху, в высокотемпературной зоне, расположены пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель (магниевый анод) расположены в нижней части корпуса.

Конструктивные опции гидрострелки: манометр, датчик температуры, клапан терморегулятор и линия для запитки системы при запуске. Сложному оборудованию необходима наладка, регулярные осмотры и техническое обслуживание.

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

Поток теплоносителя проходит разделитель со скоростью 0,1-0,2 м/с. Котловой насос разгоняет горячую воду до 0,7-0,9 м/с. Рекомендованный скоростной режим дает представление о том, для чего нужна гидрострелка для отопления.

Изменение объема и направления движения гасит скорость водяных потоков при минимальной потере тепловой энергии в системе. Ламинарное движение потока приводит к тому, что гидравлическое сопротивление внутри корпуса практически отсутствует. Буферная зона разделяет котел и цепь потребителя. Насос каждого из отопительных контуров работает автономно, не нарушая гидравлический баланс.

Схемы гидрострелки для отопления (режим работы):

Нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором напор, расход, температура и тепловая энергия подачи — обратки соответствуют расчетным параметрам системы. Насосное оборудование обладает достаточной суммарной мощностью. Ламинарное движение потока в гидрострелке обеспечивает процессы деаэрации и осаждения взвешенных частиц.

Схема отражает принцип работы гидрострелки отопления, при котором котел не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Дефицит расхода приводит к подмесу холодного теплоносителя. Разница температур подачи/обратки приводит к срабатыванию термодатчиков. Автоматика выведет теплогенератор на максимальный режим горения, однако потребитель не получает достаточного количества теплоты. Система отопления разбалансирована, возникает угроза теплового удара.

Объемный поток первичного контура больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Вариант, при котором котел функционирует в оптимальном режиме. При розжиге агрегата или параллельном отключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидрострелку по первичному (малому) контуру. Температура обратки, которая поступает в котел, выравнивается подмесом из подачи. Достаточный объем теплоносителя поступает потребителю.

Обязательное условие: производительность, которой обладает циркуляционный насос первичного (котлового) контура на 10% больше, чем суммарный максимальный напор насосов во второстепенном контуре.

Методы расчета гидрострелки в системе отопления частного дома

Как рассчитать гидрострелку системы отопления частного дома самостоятельно? Можно вычислить необходимые размеры по формулам или подобрать диаметр по правилу «3D».

Формула определяет диаметр (D) по максимальной пропускной способности гидравлического разделителя (расчеты по паспортным данным на котел):

Формула определяет диаметр гидрострелки по мощности теплогенератора. ΔT разница температур подачи/обратки — 10°C:

Диаметр патрубка, входящего в гидрострелку или распределительный коллектор:

Обозначение

Единица измерения
Диаметр корпуса гидрострелки	d	мм
Максимальная мощность, которой обладает котел (паспортные данные котла)	G	м 3 /час
Постоянное значение (3,14)
Максимальная вертикальная скорость теплоносителя через разделитель (0,2)	ΔT	°C
Теплоемкость воды (относительная единица)	V	м/с
Максимальный расход в контуре потребителя	Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой Небольшие дома обогревает котел, в который встроен насос. Вторичные контуры присоединяют к котлу через гидрострелку. Независимые контуры жилых домов с большой площадью (от 150 м 2 ) подключают через гребенку, гидроразделитель будет громоздким. Статья по теме: Какие трубы для теплого пола лучше и удобнее применять. Технические характеристики каждого вида трубной продукции, применяемой для теплого пола. Распределительный коллектор монтируют после гидрострелки. Устройство состоит из двух независимых частей, которые объединяют перемычки. По количеству вторичных контуров врезают попарно расположенные патрубки. Распределительная гребенка облегчает эксплуатацию и ремонт оборудования. Запорная и регулирующая арматура системы теплоснабжения дома находится в одном месте. Увеличенный диаметр коллектора обеспечивает равномерный расход между отдельными контурами. Применение гидрострелки убережет котел от теплового удара Разделитель и компланарная распределительная гребенка образуют гидравлический модуль. Компактный узел удобен для стесненных условий небольших котельных. Монтажные выпуски предусмотрены для обвязки звездочкой: низконапорный контур теплых полов подключают снизу; высоконапорный контур радиаторов — сверху; теплообменник — сбоку, на противоположной стороне от гидрострелки. На рисунке представлена гидрострелка с коллектором. Схема изготовления предусматривает установку балансировочных клапанов между коллекторами подачи/обратки: Регулирующая арматура обеспечивает максимальный проток и напор на дальних от гидрострелки контурах. Балансировка снижает процессы неправильного дросселирование потока, позволяет добиться расчетной подачи теплоносителя. Важно! Автономная система отопления относится к системам, работающим с высокой температурой среды под давлением (гидрострелка отопления частного дома в том числе). Сделать гидрострелку отопления своими руками может специалист, обладающий достаточным запасом знаний в теплотехнике, опытом и навыками работы (электрогазосварка, слесарное дело, работа с ручным электроинструментом). Многочисленные интернет-сайты предлагают пошаговые инструкции по изготовлению гидрострелки для отопления, видео ролики также смогут помочь в этом процессе. Теоретические знания помогут составить схемы и чертежи гидрострелки отопления, сделать индивидуальный заказ оборудования в специализированной организации, проконтролировать работу подрядчика. Доверять изготовление ответственных узлов системы отопления непрофессионалам опасно для жизни и здоровья. Следует помнить о том, что испорченное по вине владельца оборудование гарантийному ремонту и возврату не подлежит. Гидравлический разделитель — устройство, овеянное множеством мифов. Чтобы разобраться, с какими задачами гидрострелка действительно способна справляться, а какие её свойства — лишь необоснованные заявления маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип действия этого узла и его назначение. Как устроена гидрострелка Гидрострелка представляет собой колбу с установленным в верхней части автоматическим воздухоотводчиком. На боковой поверхности корпуса врезаются патрубки для присоединения магистральных труб отопления. Внутри гидрострелка абсолютно полая, в нижней части может врезаться резьбовой патрубок для установки шарового крана, предназначение которого — слив отстоявшегося шлама со дна разделителя. По сути своей гидравлическая стрелка — это шунт, закорачивающий потоки подачи и обратки. Целью работы такого шунта является выравнивание температуры теплоносителя, а также его расхода в генерирующей и распределительной частях гидравлической системы отопления. Для получения реального эффекта от гидросепаратора требуется тщательный расчёт его внутреннего объёма и мест врезки патрубков. Однако большинство представленных на рынке устройств изготавливается серийно без адаптации под конкретную систему отопления. Часто можно встретить мнение, что в полости колбы обязательно должны присутствовать дополнительные элементы, такие как рассекатели потока или сетки для фильтрации механических примесей или отделения растворённого кислорода. В реальности такие способы модернизации не демонстрируют сколь-нибудь значимой эффективности и даже наоборот: например, при засорении сетки гидрострелка полностью перестаёт работать, а вместе с ней и вся система отопления. Какие возможности приписывают гидросепаратору В среде инженеров-теплотехников встречаются диаметрально противоположные мнения по поводу необходимости установки гидрсотрелок в системах отопления. Масла в огонь подливают заявления производителей гидротехнического оборудования, сулящие увеличение гибкости настройки режимов работы, повышение КПД и эффективности теплоотдачи. Чтобы отделить зёрна от плевел, для начала рассмотрим абсолютно беспочвенные заявления о «выдающихся» способностях гидравлических сепараторов. КПД котельной установки никак не зависит от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. Полезное действие котла целиком и полностью заключено в преобразовательной способности, то есть в процентном отношении тепла, выделенного генератором, к теплу, поглощённому теплоносителем. Никакие специальные методы обвязки не могут повысить КПД, он зависит только от площади поверхности теплообменника и корректного выбора скорости циркуляции теплоносителя. Многорежимность, которая якобы обеспечивается установкой гидрострелки, это также абсолютный миф. Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидрострелки можно реализовать три варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части. Первый — абсолютное выравнивание расхода, что на практике как раз возможно только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только одного контура. Второй вариант, при котором в контурах расход больше, чем через котёл, якобы обеспечивает повышенную экономию, однако в таком режиме по обратке в теплообменник неизбежно поступает переохлаждённый теплоноситель, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный шок. Также существует ряд доводов, каждый из которых представляет бессвязный набор терминов, но по сути своей не отражающий ничего конкретного. К таковым относятся повышение гидродинамической стабильности, увеличение срока службы оборудования, контроль за распределением температуры и иже с ними. Также можно встретить утверждение, что гидроразделитель позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается прямо противоположным. Если при отсутствии гидрострелки реакция системы на изменение протока в любой её части неизбежна, то при наличии разделителя она ещё и абсолютно непредсказуема. Реальная область применения Тем не менее, термогидравлический разделитель — устройство далеко не бесполезное. Это гидротехнический прибор и принцип его действия достаточно подробно описывается в специальной литературе. Гидрострелка имеет вполне определённую, пусть и достаточно узкую область применения. Важнейшая польза от гидроразделителя — возможность согласовать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской части системы. Часто случается, что подключенные к общему коллекторному узлу контуры снабжаются насосами, производительность которых отличается в 2 и более раз. Наиболее мощный насос при этом создаёт разницу давлений настолько высокую, что забор теплоносителя остальными устройствами циркуляции оказывается невозможным. Несколько десятков лет назад эта проблема решалась так называемым шайбованием — искусственным занижением протока в потребительских контурах путём вваривания в трубу металлических пластин с различным диаметром отверстий. Гидрострелка шунтирует подающую и обратную магистраль, за счёт чего разрежение и избыточное давление в них нивелируются. Второй частный случай — избыточная производительность котла по отношению к потреблению контуров распределения. Такая ситуация характерна для систем, в которых ряд потребителей работает не на постоянной основе. Например, к общей гидравлике могут быть привязаны бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и отопительные контуры зданий, которые отапливаются лишь время от времени. Установка гидрострелки в таких системах позволяет поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции всё время, при этом излишек нагретого теплоносителя поступает обратно в котёл. При включении дополнительного потребителя разница расходов снижается и излишек уже направляется не в теплообменник, а в открытый контур. Гидрострелка также может служить коллектором генераторной части при согласовании работы двух котлов, особенно если их мощность существенно отличается. Дополнительным эффектом от работы гидрострелки можно назвать защиту котла от температурного шока, но для этого расход в генераторной части должен превышать расход в сети потребителей не менее чем на 20%. Последнее достигается путём установки насосов соответствующей производительности. Схема подключения и монтаж Гидравлическая стрелка имеет схему подключения, столь же простую, как и собственное устройство. Большая часть правил относится не столько к подключению, сколько к расчёту пропускной способности и расположению выводов. Тем не менее, знание полной информации позволит провести монтаж корректно, а также убедиться в пригодности выбранной гидрострелки для её установки в конкретную систему отопления. Первое, что нужно чётко усвоить — гидрострелка будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией. При этом насосов в системе должно быть как минимум два: один в контуре генерационной части, и хотя бы один в потребительской. При прочих условиях гидравлический разделитель будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и, соответственно, закоротит собой всю систему. Пример схемы подключения гидрострелки: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бак; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидравлический разделитель; 6 — автоматический воздухоотводчик; 7 — запорные вентили; 8 — кран слива; 9 — контур № 1 бойлер косвенного нагрева; 10 — контур № 2 радиаторы отопления; 11 — трёхходовой кран с электроприводом; 12 — контур № 3 тёплый пол Следующий аспект — размеры гидрострелки, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчётного протока в магистрали. За максимум может приниматься расход теплоносителя либо в генерационной, либо в потребительской части системы отопления согласно данным гидравлического расчёта. Зависимость диаметра колбы разделителя от протока описывается соотношением расхода к скорости протока теплоносителя через колбу. Последний параметр фиксированный и, в зависимости от мощности котельной установки, может варьироваться от 0,1 до 0,25 м/с. Частное, полученное при вычислении указанного соотношения, нужно умножить на поправочный коэффициент 18,8. Диаметр патрубков подключения должен составлять 1/3 от диаметра колбы. При этом вводные патрубки располагаются от верха и низа колбы, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь выходные патрубки располагаются так, чтобы их оси были смещены относительно осей вводов на два собственных диаметра. Описанными закономерностями определяется общая высота корпуса гидрострелки. Гидрострелка подключается к прямому и возвратному магистральному трубопроводам котла или нескольких котлов. Разумеется, при подключении гидрострелки не должно быть и намёка на сужение условного прохода. Это правило вынуждает использовать в обвязке котла и при подключении коллектора трубы с очень значительным условным проходом, что несколько осложняет вопрос оптимизации компоновки оборудования котельной и повышает материалоёмкость обвязки. О сепарационных коллекторах Напоследок кратко коснёмся темы многовыводных гидрострелок, также известных как сепколлы. По сути своей это коллекторная группа, в которой подающий и возвратный разветвитель объединены разделителем. Такого рода устройства крайне полезны при согласовании работы нескольких контуров отопления с разной нормой расхода и температурой теплоносителя. Сепарационный коллектор вертикального монтажа позволяет обеспечить градиент температур в выходных патрубках за счёт смешивания порций теплоносителя. Это делает возможным прямое подключение, к примеру, бойлера косвенного нагрева, радиаторной группы и петель тёплого пола без смесительной группы: разница температур между соседними выводами сепколла будет естественным образом поддерживаться в пределах 10–15 °С в зависимости от режима циркуляции. Однако стоит помнить, что такой эффект возможен только если возвратный патрубок генераторной части расположен выше возвратных отводов потребителей. В качестве итога дадим важную рекомендацию. Для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт установка гидравлического разделителя не требуется. Гораздо более правильным решением будет подобрать производительность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока связать магистрали трубкой-байпасом. Если же проектная либо монтажная организация настаивают на установке гидрострелки, это решение обязательно должно обосновываться технологически. “> Оценка статьи: Загрузка… Поделиться с друзьями: Твитнуть Поделиться Плюсануть Поделиться Отправить Класснуть Линкануть Запинить Установка гидрострелки в системе отопления своими руками Ссылка на основную публикацию Adblock detector

Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Современные модели, как правило, совмещают с функцией разделителя, регулятора температуры и сепаратора. Терморегулятор-клапан обеспечивает температурный градиент на вторичном контуре. Выделение растворенного кислорода из теплоносителя позволяет снизить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Продлить срок работы колеса и подшипников циркуляционных насосов поможет удаление из потока взвешенных частиц.

Перфорированные горизонтальные перегородки разделяют внутренний объем пополам. Потоки обратки подачи соединяются в зоне нулевой точки, скользят в разные стороны, при этом не создается дополнительное сопротивление.

Подключение гидроразделителя и принцип работы

В высокотемпературной зоне находятся пористые вертикальные пластины деаэрации. Сборник шлама и магнитный уловитель находятся в нижней части корпуса.

Гидрострелка обладает некоторыми конструктивными особенностями. Итак, она имеет температурный датчик, манометр, терморегулятор и клапан, а также линию по запитке системы при включении. Для сложного оборудования нужна наладка, частые осмотры, техобслуживание.
Работа гидравлической стрелки в системе отопления

В теплоносителе поток проходит со скоростью 0,2 метра в секунду. Котловой насос разгоняет кипяток до 0.9 метров в секунду. По рекомендованному скоростному режиму можно понять, для чего предназначена гидравлическая стрелка.

За счет изменения направления движения потока гасится скорость водяных потоков при минимальной потере тепла в системе. Ламинарный поток приводит к тому, что гидравлическое сопротивление в корпусе почти отсутствует. Буферная зона делит котел на цепь потребителя. Обеспечивается автономная работа насоса на каждом отопительном контуре. Гидравлический баланс не нарушается.

Расчетным параметрам системы соответствует нейтральный режим работы гидроразделителя, при котором соответствуют такие параметры, как напор, температура и расход. Насосное оборудование имеет достаточную суммарную мощность. Взвешенные частицы осаживаются в гидрострелке по средствам ламинарного движения потока.

Гидравлический разделитель: принцип работы в отоплении частного дома

Принцип работы гидрострелки отражается схемой отопления дачи . Котел при этом не обладает достаточной мощностью, чтобы обеспечить расход во второстепенном контуре. Термодатчики срабатывают при разнице температур подачи-обратки. При дефиците расхода подмешивается холодная вода (теплоноситель). Автоматическое оборудование выводит теплогенератор на максимальный режим горения. Но потребитель не получает достаточного количества тепла. При разбалансировке системы отопления появляется угроза теплового удара.

Гидравлическая стрелка для систем отопления, схема работы

На первичном контуре объемный поток больше, чем расход теплоносителя зависимой цепи. Если котел работает в оптимальном режиме, то при розжиге агрегата или при параллельном выключении насосов вторичных контуров, теплоноситель циркулирует через гидравлическую стрелку по первичному контуру. Температура обратки, поступающая в котел, выравнивается доливанием теплоносителя из подачи. Потребитель получает достаточное количество теплоносителя.

Обязательным считается условие, при котором производитель, обладающий циркуляционным насосом первичного контура, на 10 процентов больше, чем суммарный напор насосов во второстепенном контуре.

Программа расчета гидрострелки. Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Сложная, разветвленная система отопления, особенно с несколькими контурами, в каждом из которых должен поддерживаться свой температурный режим, требует дополнительного элемента, который бы обеспечивал необходимую балансировку. Задача кажется чрезвычайно сложной, но на самом деле она решается установкой достаточно простого по устройству прибора – гидравлического разделителя, который чаще в обиходе именуют «гидрострелкой».

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Такие устройства можно приобрести в готовом виде – их продают в специализированных магазинах. Опытному сварщику не составит особого труда изготовить его и самостоятельно. Главное – знать, каким параметрам должен отвечать гидравлический разделитель. В этом вопросе поможет калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла.

Несколько пояснений по проведению расчетов будут приведены ниже самого калькулятора.

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Пояснения по проведению расчетов

Гидравлическая стрелка – это дополнительная емкость, как правило – вертикального расположения, чаще всего изготавливаемая из трубы (хотя встречаются и с прямоугольным сечением). В нее в определенном порядке врезаны патрубки, идущие к котлу отопления и к контуру (контурам) теплообмена. По сути, на этом участке происходит разделение «малого» контура котла и протяженных контуров отопления.

Цены на гидрострелку

~~гидравлическая стрелка~~

Существуют классические схемы гидравлических разделителей – они показаны на рисунке:

Типовые схемы гидрострелок: справа – простейшая, слева – с патрубками на несколько контуров теплообмена.

Очевидно, что основными параметрами будут являться диаметры самого разделителя и патрубков. Остальные параметры – вытекают их типовой схемы.

Данный калькулятор берет в основу расчетов мощность котла отопления.

Как определить необходимую мощность котла?

В этом вопросе читателю поможет специальный калькулятор расчета мощности котла отопления , к которому ведет рекомендуемая ссылка.

Следующий параметр – скорость вертикального перемещения теплоносителя по гидрострелке. Чем она меньше, тем эффективнее теплоноситель очищается от шлама, от растворенных в нем газов, тем равномернее происходит смешивание горячего и остывшего потоков. Оптимальным считается показатель порядка 0,1 ÷ 0,2 м/с. В калькуляторе можно выбрать нужное значение.
И, наконец, важным параметром является планируемый режим работы системы отопления, то есть уровни температуры в трубе подачи из котла в трубе «обратки». Необходимые значения вводятся в калькулятор.

Формулу расчета приводить в данном случае нет смысла – она лежит в основе запрограммированного алгоритма вычисления. Результат покажет оптимальный диаметр самой гидрострелки и врезаемых в нее патрубков. С остальными линейными параметрами уже определиться несложно.

Важность гидрострелки в системе отопления

В этой небольшой публикации приведены лишь некоторые краткие пояснения по проведению расчетов. А подробнее ознакомиться со всеми функциями гидрострелки системы отопления можно и нужно в специальной статье нашего портала.

Гидрострелка для двух котлов. Устройство и принципы работы гидроразделителя

В стандартной комплектации гидрострелка – это округлая (реже – квадратная) труба с четырьмя фланцевыми или резьбовыми патрубками. Они отличаются. С одной стороны расположены патрубки для котлового контура, а с другой – для распределительного коллектора.

Фактически гидрострелка в системе отопления и обвязке – это связующее звено между контурами, что делает их динамически независимыми. Основных назначений у гидрострелки два:

Исключить гидродинамическое влияние, которое возникает при включении и выключении отдельных контуров. К примеру, когда вы используете радиаторное отопление, у вас дома установлен теплый пол, а в системе горячего водоснабжения используется бойлер. В подобных случаях разумно для каждого потока использовать отдельный контур, чтобы исключить их взаимное воздействие.
Получить большую производительность для штучно созданного контура даже при малом расходе теплоносителя. То есть, это позволяет «разогнать» котел, сделав его работу более эффективной, но при этом не заставлять его работать на предельных мощностях.

Применение гидрострелки в отопительной системе позволяет решить еще несколько важных проблем. Например, с ее помощью:

снижается взаимовоздействие и влияние друг на друга насосов отдельных контуров и горячего водоснабжения, устраняется так называемое «передавливание»;
срок службы котла увеличивается благодаря предотвращению перегрузок во время работы;
обеспечивается дополнительная защита от низкотемпературной коррозии;
предотвращается взаимное влияние котлового и отопительного контуров;
снижается скорость износа горелки и объемы потребляемого газа когда агрегат работает на низких мощностях.

Сегодня многие производители дополнительно расширяют функциональные возможности своих гидрострелок, добавляя в их конструкцию воздухоотводчики, деаэрирующие пластины, термометры, сепараторы шлака и прочее. Это позволяет расширить функциональные возможности конструкции и дополнительно продлить срок службы котла.

Но нужна ли для котла гидрострелка именно вам и именно для вашего котла? Сегодня многие продавцы пытаются «впарить» доверчивому покупателю то, что ему не особенно надо. Гидроразделитель – в числе таких товаров. Продавцы говорят о большом приросте КПД, экономии газа, увеличенном в несколько раз сроке службы и т. д. На самом деле все не совсем так.

Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка

Если у вас в доме планируется монтаж простой системы отопления закрытого типа, где задействовано не более 2 циркуляционных насосов, то гидравлический разделитель вам точно не понадобится.

Когда контуров и насосов – три, при этом один из них предназначен для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно обойтись без гидрострелки. Задуматься о разделении отопительных контуров надо в ситуации, когда схема выглядит следующим образом:

Примечание. Здесь показаны 2 котла, работающих в каскаде. Но это не принципиально, котел может быть и один.

В представленной схеме гидрострелки нет, но без ее монтажа тут явно не обойтись. Есть 4 контура, в которых действует столько же насосов разной производительности. Самый мощный из них создаст в подающем коллекторе разрежение, а в обратном – повышенное давление. При одновременной работе насосу меньшей производительности просто не хватит сил на преодоление этого разрежения и он не сможет отобрать теплоноситель на свой контур. По итогу ветвь не будет функционировать, поскольку насосы мешают друг другу.

Важно. Даже если паспортная производительность насосных агрегатов одинакова, то гидравлическое сопротивление ветвей всегда будет разным. Соответственно, реальный расход теплоносителя в каждом контуре все равно отличается, идеально выверить систему невозможно.

Чтобы устранить перепад давления ΔР, возникающий между коллекторами и дать возможность всем насосам спокойно отбирать нужное количество теплоносителя, в схему включается гидрострелка. Она представляет собой полую трубу расчетного сечения, чьей задачей является создание зоны нулевого давления между теплогенератором и несколькими потребителями. Как действует этот элемент в схеме обвязки котла, описано в следующем разделе.

Гидрострелка на 2 контура. Режимы работы

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Гидрострелка для теплого пола. Более сложный вариант

Если площадь дома достаточно большая, то представленной выше схемы для него будет явно недостаточно. В таких случаях применяется сразу несколько отопительных контуров, поэтому схема будет выглядеть несколько по-другому.

Здесь мы видим, что посредством насоса рабочая жидкость поступает в коллектор, а оттуда уже передается на несколько отопительных контуров. К последним можно отнести следующие элементы.

Контур высокой температуры (или несколько), в котором имеются коллекторы или же обычные батареи.
Системы ГВС, оснащенные бойлером косвенного нагрева. Требования к перемещению рабочей жидкости здесь особенные, поскольку температура подогрева воды в большинстве случаев регулируется изменением расхода жидкости, проходящей через бойлер.
Теплые полы. Да, температура рабочей жидкости для них должна быть на порядок ниже, поэтому и используются особые термостатические устройства. Тем более что контуры теплого пола имеют длину, существенно превышающую стандартную разводку.

Вполне очевидно, что один циркуляционный насос с такого рода нагрузками не справится. Безусловно, сегодня продаются высокопроизводительные модели повышенной мощности, способные создавать достаточно высокое давление, однако стоит подумать и о самом отопительном приборе – его возможности, увы, не безграничны. Дело в том, что элементы котла изначально предназначаются на определенные показатели напора и производительности. И данные показатели превышать не стоит, поскольку это чревато поломкой дорогостоящей отопительной установки.

Помимо того, сам циркуляционный насос, функционируя на пределе собственных возможностей для того, чтобы обеспечивать жидкостью все контуры сети, долго прослужить не сможет. Чего уж говорить о сильном шуме и расходе электрической энергии. Но вернемся к теме нашей статьи – к гидрострелке для отопления .

Видео гидрострелки из полипропилена Принцип действия Тебо

Гидрострелки для систем отопления. Принцип работы

Гидрострелка (гидравлический разделитель, гидравлическая стрелка или термогидравлический разделитель) – это один из самых важных узлов в системе отопления с источниками генерации тепловой энергии. Он предназначен для разделения котлового контура и контура потребителей тепла, создавая зону пониженного гидравлического сопротивления.

Назначение гидрострелки, зачем нужна гидрострелка

Таким образом, гидравлический разделитель позволяет сбалансировать контур котла с остальными контурами потребителей тепла. Гидравлический разделитель (гидрострелка) обеспечивает гидравлический (и температурный) баланс контуров. При использовании такой гидрострелки расход теплоносителя в контуре потребителей тепла задается только при включении/отключении насоса соответствующего контура. Когда насос вторичного контура отключен, циркуляция в нем отсутствует и теплоноситель, циркулирующий под воздействием насоса первичного контура, возвращается в котел через гидравлический разделитель. В результате, при использовании гидрострелки, в первичном контуре поддерживается постоянный расход теплоносителя, а во вторичном контуре – расход теплоносителя определяется в соответствии с тепловой нагрузкой. Гидравлический разделитель включает в себя также функции деаэратора и шламоуловителя. В современных отопительных системах гидрострелка является стандартной опцией.

Рисунок 1

Рассмотрим схему гидрострелки. Современные системы отопления, как правило являются многоконтурными, т.е. состоят из нескольких гидравлических контуров отопления (рисунок 1). Эти контуры могут быть как низкотемпературными (напольное отопление или низкотемпературное радиаторное отопление), так и высокотемпературными (высокотемпературное радиаторное отопление, воздушное отопление, подогрев бассейна, контур нагрева емкостного водонагревателя). В ряде случаев требуется применение смесительных узлов для поддержания заданной температуры теплоносителя путем смешивания теплоносителя с разными температурами. Этими процессами управляет автоматика. С учетом особенностей работы некоторых насосов, например загрузочного насоса водонагревателя и трехходовых смесителей получается, что каждый контур системы отопления «живет своей жизнью», т.е. отбирает именно то количество нагретого теплоносителя, которое ему необходимо в данный момент. Таким образом, суммарный расход (количество используемого нагретого теплоносителя) всех контуров отопления не является постоянным, а меняется в течение времени и условий. Для котла необходим постоянный и неизменный расход теплоносителя. Это сильно влияет на эффективность его работы и ресурс. Следовательно, для стабильной и корректной работы всей системы отопления необходимо, по возможности, отделить друг от друга контур котла и каждый из контуров системы отопления, таким образом, сделать независимыми производство (контур котла) и потребление тепла (контур отопления). Такую функцию гидравлического разделения выполняют гидрострелки, которые на практике представляют собой вертикально установленный участок трубопровода (перемычку) большого диаметра. Вероятно, наиболее полное описание и принцип работы гидрострелок для широкого применения сделала компания De Dietrich.

Конструктивная схема и принцип работы гидрострелки

Гидравлический распределитель (гидрострелка) конструктивно представляют собой вертикально установленную перемычку большого диаметра (рисунок 2).

Рисунок 2

За счет большого диаметра (по отношению к диаметру трубопровода котлового контура) быстро гасится скорость теплоносителя в гидравлическом разделителе (гидрострелке). Предполагается, что гидравлическое сопротивление такого устройства исчезающе мало по сравнению с сопротивлением контуров отопления и котла. В результате, между котлом и контурами отопления появляется некий буфер (ресивер) с малым сопротивлением, то есть контуры отопления никаким образом не будут оказывать влияние на контур котла и расход теплоносителя через котел. Таким образом, каждый контур системы отопления будет «жить своей жизнью». Гидрострелка, кроме функции гидравлического разделения, обеспечивает распределение подающих линий контуров отопления по температуре: в самой верхней части — самый высокотемпературный контур (греющий контур водонагревателя, подогрев бассейна, калорифера вентиляции или радиаторное отопление), чуть ниже — контур с меньшей температурой, самый нижний — низкотемпературный контур отопления (низкотемпературное радиаторное или напольное отопление). Такое же правило действует и для обратных линий контуров отопления: в самой верхней части — самая высокотемпературная (теплая) обратная линия, в самом низу — самая холодная. Гидрострелка выполняет функцию гидравлической развязки (разделения) котлового контура и контуров отопления. Независимость самих контуров отопления обеспечивается за счет подающего и обратного коллекторов, которые устанавливаются после гидравлического разделителя. Для корректной работы гидрострелки (гидравлического разделителя) необходимо соблюдать следующие правила:

1. Допускается только вертикальная установка гидрострелки (гидравлического разделителя).

2. Скорость движения теплоносителя в гидрострелке (гидравлическом разделителе) не должна превышать 0,1 м/с. В таком случае скорость движения теплоносителя в подающем трубопроводе котлового контура должна быть не больше 0,7-0,9 м/с.

3. Для определения размеров гидрострелки (гидравлического разделителя) необходимо использовать правило 3-х диаметров (3D) либо специальное программное обеспечение. Между осями любых двух подключений (штуцеров) к гидрострелке (гидравлическому разделителю) должно быть расстояние не меньше чем 3 диаметра (рисунок 2). Из рисунка 2 видно, что высота гидравлического разделителя гораздо меньше, чем высота гидравлического распределителя.

4. Производительность насоса котлового контура (или в случае каскадной установки с несколькими насосами — суммарная производительность котловых насосов) должна быть больше как минимум на 10% суммарной максимальной производительности насосов вторичных контуров.

5. При использовании гидравлической стреклки необходимо следить за тем, чтобы высокотемпературные контуры отопления подключались в верхнюю часть гидравлического распределителя. В связи с тем, что скорость движения теплоносителя в гидравлической стрелке достаточно мала (меньше 0,1 м/с), будет наблюдаться явление стратификации (расслоения) теплоносителя по температуре. Очевидно, что теплоноситель имеет более высокую температуру в верхней части гидравлического распределителя, это необходимо учитывать при выполнении присоединения подающих линий контуров отопления.

Для того чтобы увеличить температуру воды на входе чугунного напольного котла, обратная линия котла подсоединяется выше всех обратных линий контуров отопления — искусственное завышение температуры обратной линии за счет явления стратификации в гидравлическом распределителе и гидравлическом разделителе. С учетом того, что в гидравлическом распределителе и гидравлическом разделителе скорость движения теплоносителя достаточно мала, их можно использовать для эффективного удаления воздуха и шлама — достаточно лишь поставить соответствующие устройства (автоматический и ручной воздухоотводчики в верхней части, шаровой кран большого диаметра в нижней части) (рисунок 1).

Компания ТЕРМОСКЛАД предлагает своим покупателям различные варианты гидравлических стрелок и коллекторов для котельной. Наши специалисты помогут Вам подобрать котельное оборудование и предложить коллекторные модули для котельной.

Описание процессов происходящих в гидравлическом разделителе (гидрострелке).

Чтобы получить представление о процессах, которые происходят в гидрострелке, рассмотрим три различные случая ее работы.

Т₁ – температура подачи от котла,

Т₂ – температура возврата теплоносителя в котел («обратка»),

Т₃ – температура подачи в систему отопления,

Т₄ – температура возврата из системы отопления,

Qp и Qs – соответственно, производительность котлового насоса и суммарная производительность насосов в системе отопления

Вариант 1

Температуры подачи и возврата теплоносителя совпадают, производительность насосов тоже совпадает.

Qp=Qs тогда Т₁=Т₃; Т₂=Т₄

Это идеальный случай, который на практике сложно достичь, но его следует рассматривать как то, к чему надо стремиться при подборе оборудования.

Вариант 2

Qp<Qs тогда T₁>T₃; T₂=T₄

Производительность котлового насоса меньше, чем суммарная производительность насосов в системе отопления (работающих одновременно). Система отопления потребляет теплоносителя больше, чем может «предложить» котловой насос, в результате происходит захват дополнительной жидкости в систему отопления из ее же возвратной магистрали, то есть уже с низкой температурой. В котел возвращается теплоноситель той же температуры, как в «обратке» системы отопления (T₂=T₄). Такой режим работы в максимальной мере использует мощность котла (котел работает на максимуме своей мощности), а здание «недополучает» требуемое тепло. К тому же может возникнуть большая разница температуры между подачей и «обраткой» котла (T₁ и T₂), что негативно сказывается на ресурсе его работы.

Вариант 3

Qp>Qs тогда T₁=T₃; T₂>T₄

Производительность котлового насоса больше, чем суммарная производительность насосов в системе отопления (работающих одновременно). Система отопления в этом случае потребляет ровно то количества тепла, которое ей необходимо, а излишек тепла возвращается в котел. Это, при фиксированной мощности тепловыделения котла приводит к повышению температуры теплоносителя и периодическому выключению котла. Это, можно сказать, «штатный» режим работы и наиболее естественный. Дополнительных потерь тепла не происходит и, учитывая, что внешние условия теплопотерь постоянно меняются (меняется потребление тепла на радиаторное отопления, на бойлер, и т.п.), такой режим чаще всего мы имеем на практике.

Особенности применения гидравлического разделителя для отопления

Назначение гидрострелки — для чего она нужна

Гидрострелка в отопительных системах выполняет следующие функции:

Одной из главных функций гидроразделителя является гидродинамическая балансировка в отопительном контуре. Рассматриваемое устройство врезается в систему как дополнительный элемент и обеспечивает защиту чугунного теплообменника, расположенного в котле, от теплового удара. Именно поэтому гидроразделители обязательны к установке при использовании котлов с теплообменниками из чугуна. Кроме того, гидрострелка обеспечивает защиту отопления от повреждений при спонтанном отключении одного из ее элементов (например, ГВС или теплых полов).
При обустройстве многоконтурного отопления гидроразделитель попросту необходим. Все дело в том, что контуры при работе могут конфликтовать и мешать друг другу – а установленный разделитель предотвратит их сопряжение, за счет чего система сможет нормально функционировать.
Если отопительная система была спроектирована правильно, то гидрострелку можно использовать в качестве отстойника, удерживающего в себе различные твердые механические примеси, содержащиеся в теплоносителе.
Находящийся в системе отопления гидроразделитель позволяет удалять из контура воздух, избавляя от необходимости использования других способов стравливания воздуха и предотвращая окисление внутренних поверхностей элементов отопительной системы.

Знание того, для чего нужна гидрострелка в системе отопления, позволит правильно подобрать и установить подобное устройство.

Принцип работы гидроразделителя

Первым делом нужно понять, что такое гидрострелка в системе отопления как отдельный элемент. Конструктивно гидрострелка представляет собой полое устройство в виде трубы с квадратным сечением профиля (прочитайте: «Принцип работы и устройство гидрострелки отопления, назначение»). Простота конструкции говорит о том, что и принцип работы такого устройства достаточно прост. Благодаря гидрострелке в первую очередь выделяется и выводится из системы воздух, для чего используется автоматический воздухоотвод.

Отопительная система делится на два контура – большой и малый. Малый круг включает в себя саму гидрострелку и котел, а в большом круге к этим элементам добавляется еще и потребитель. Когда котел выдает оптимальное количество тепла, полностью расходуемое на отопление, то теплоноситель в гидрострелке перемещается лишь в горизонтальной плоскости. При нарушении баланса тепла и его расхода теплоноситель остается в пределах малого контура, и температура перед котлом растет.

Все эти действия приводят к автоматическому отключению системы, но теплоноситель при этом продолжает спокойно двигаться в малом контуре – и так ровно до тех пор, пока его температура не снизится до необходимого значения. По достижении заданной отметки котел возобновляет работу в штатном режиме. Все это дает ответ на вопрос о том, зачем нужна гидрострелка для отопления – она обеспечивает независимую работу всех контуров.

Гидравлический разделитель может использоваться и в сочетании с твердотопливными котлами. Принцип работы отопления с гидрострелкой сохраняется, но само устройство подключается к входу и выходу из отопительного оборудования – такая конструкция дает возможность тонкой настройки температуры в системе.

Принцип работы

Схема функционирования гидрострелки
В разрезе структура гидрострелки представлена в виде части трубы полого типа, имеющей сечение в виде квадрата.

Механизм функционирования данного оборудования достаточно простой. Происходит отделение воздуха и его устранение при помощи воздухоотвода, оснащенного автоматическим механизмом.

Система отопления делится на 2 отдельных контура – большого и малого размеров. В состав второго из них входит котел/гидрострелка, а первого – котел/гидрострелка/потребитель.

Если котел отопления генерирует тепло в объеме, соответствующем его расходу, направление жидкости в гидрострелке при этом лишь горизонтальное. В случае нарушения такого равновесия, тепловой носитель поступает в область малого контура, что способствует повышению температуры перед котлом.

Реакция последнего на такого рода преобразования проявляется в виде автоматического отключения, а тепловой носитель при этом не прекращает свое продвижение до снижения температурных показателей до конкретной отметки. После этого снова происходит включение котла.

Благодаря такому механизму, гидроразделителем совершается балансировка между котловыми контурами и котельной, способствуя, таким образом, независимому функционированию каждого из контуров в отдельности.

Возможно, Вас заинтересует статья о гидравлических стрелках Meibes. Статью об изготовлении гидрострелки для отопления своими руками читайте здесь.

Выбор гидравлического распределителя для системы отопления

Зная, что такое гидравлический разделитель в системе отопления, можно приступать к выбору подходящего устройства. При выборе гидрострелки нужно учитывать всего один показатель – стрелочный диаметр, т.е. диаметры патрубков, которые можно подводить к устройству. Для максимальной эффективности выбирать устройство нужно таким образом, чтобы поток теплоносителя в отопительном контуре не ограничивался, а вот в самой гидрострелке и патрубках он должен двигаться с минимальной скоростью (рекомендуемое значение составляет около 0,2 м/сек.).

Перед тем, как рассчитать гидрострелку системы отопления, нужно узнать следующие показатели:

D – диаметр гидрострелки, мм;
d – диаметры подводящих патрубков, мм;
G – предельное значение скорости тока жидкости по гидрострелке;
w – предельная скорость тока воды по поперечному сечению гидрострелки;
c – теплоемкость теплоносителя;
P – максимальная мощность котла, кВт;
t2-t1 – разница температур теплоносителя на подаче и обратке (стандартное значение составляет около 10 градусов).

Для расчета зависимости диаметра гидроразделителя от предельного значения напора системы необходимо взять значение диаметра подводящего патрубка и умножить его на 3, или же используется формула, в которой число 18,8 умножается на квадратный корень максимальной скорости движения жидкости, деленной на предельную скорость тока жидкости по поперечному сечению устройства.

Перед тем, как рассчитать гидрострелку для отопления, стоит также узнать о зависимости ее диаметра от мощности котла. Формула имеет такой же вид, но квадратный корень в данном случае извлекается из мощности котла, деленной на произведение скорости движения жидкости вдоль поперечного сечения разделителя, умноженной на разницу температур.

Гидрострелка для отопления – устройство, чертежи, сжемы

Гидрострелка для отопления, дает возможность одновременного подключения низкотемпературных и высокотемпературных контуров. Задача гидроразделителя заключается не только в нивелировании разницы температур и давления. Дополнительные функции: защита системы отопления от коррозии, удаление частиц мысора и т. п.

Можно ли обойтись без гидрострелки

Конечно, простая система отопления, теоретически будет работать без гидрострелки. Проблемы начнутся, если к одному котлу, подключат несколько водяных контуров отопления, но и эта сложность решаема установкой коллектора. Также и другие функции: отвод воздуха из системы, фильтрацию твердых частиц, с легкостью выполняет группа безопасности, устанавливаемая для твердотопливных котлов.

Гидравлический разделитель в системе отопления дома, нужен для балансировки разницы температур и давления на подающем и обратном трубопроводе. Без модуля не обойтись, при подключении к котлу радиаторной системы отопления и теплых полов.

Разница между гидрострелкой и коллектором

Коллектор, несмотря на распространенное заблуждение, не заменяет гидравлическую стрелку и имеет отличительные функции. Основное предназначение коллектора – разделение и транспортировка теплоносителя к конечным (вторичным) контурам отопления.

В коллектор, из котла поступает поток нагретой жидкости. Внутри устройства осуществляется разделение теплоносителя по отводам, подключенным к каждой отдельной системе отопления. Дополнительно, коллектор позволяет отключать и ремонтировать отдельные контуры, не отключая обогрева дома.

Гидрострелку нужно использовать в случаях, когда предположительно температура теплоносителя на подающем и обратном трубопроводе, будет сильно отличаться. Если не поставить разделитель, происходит следующее:

При первом запуске котла, теплоноситель внутри теплообменника котла, разогревается до 70-80°С, постепенно прогревая систему отопления.
Давление, создаваемое при нагреве, образует циркуляцию жидкости в трубопроводе.
Холодный, не нагретый теплоноситель, средняя температура которого около 20°С, из обратного трубопровода попадет внутрь теплообменника.

Термический удар вследствие резкого охлаждения стального теплообменника, приводит к его деформации. Чугунный аналог, попросту треснет и выйдет из строя.

Достоинства гидрострелок

Гидравлические разделители, используемые в отопительных системах, имеют ряд достоинств, которые делают установку данных устройств оправданной:

Возможность избежать проблем при подборе размеров циркуляционного насоса, устанавливаемого во вторичном контуре и отопительном оборудовании;
Устранение конфликтов, возникающих между котловым контуром и отопительными;
Равномерное распределение потоков теплоносителя между отопительным оборудованием и потребителями;
Обеспечение наиболее благоприятной работы всех элементов отопления;
Возможность врезки в систему расширительного бака и автоматического воздухоотводчика;
Возможность беспрепятственного подключения к системе дополнительных элементов.

Кроме того, используемая при устройстве отопления стрелка позволяет существенно сэкономить на энергоресурсах: расход газа снижается примерно на четверть, а электричества – почти в два раза.

Заключение

Гидравлический распределитель для отопления – это очень полезное приспособление, позволяющее оптимизировать работу отопительной системы. Благодаря своим качествам рассматриваемые устройства позволяют добиться наиболее эффективного распределения тепла в отопительной системы при минимальных начальных затратах и существенной экономии в дальнейшем.

Как выбрать гидрострелку

Чтобы грамотно подобрать гидрострелку, следует разобраться в ее видах и основных функциональных параметрах отопительной системы, для которой она покупается.

Гидроразделители классифицируют по нескольким показателям:

по типу сечения – круглые и квадратные;
по количеству патрубков подачи и обратки – устройства с четырьмя, шестью или восемью входами/выходами;
по объему;
по способам подачи и отвода теплоносителя;
по расположению патрубков – с размещением по одной оси или с чередованием.

Совет. Специалисты рекомендуют покупать гидрострелки с манометрами – благодаря им вы сможете следить за давлением в отопительной системе.
Прежде чем отправляться в магазин, следует рассчитать два важнейших параметра работа вашей системы отопления:

мощность – сумма тепловой мощности абсолютно всех контуров;
объем теплоносителя, прокачиваемого через систему.

Имея на руках эти данные, сравнивайте их с рабочими параметрами оцениваемых гидрострелок – всю техническую информацию о разделительных устройствах можно найти в прилагающихся паспортах.

Гидрострелка своими руками

Гидрострелка

Современная система отопления состоит из множества элементов. Среди них и гидравлическая стрелка. Зачем нужна гидравлическая стрелка?

Без нее мощная отопительная система не сможет функционировать нормально. Дело в том, что расход теплоносителя сильно увеличивается, если в доме имеются и радиаторы, и бойлеры, и система теплые полы. Гидрострелка позволяет стабилизировать работу системы отопления. Если выразиться проще, то данный отопительный элемент способствует согласованной работе всех деталей в системе.

Монтаж гидрострелки

Монтаж гидрострелки выполняется в таких вариантах, как:

Когда один настенный котел обеспечивает работу разветвленной системы со значительным расходом теплоносителя.

Когда система включает в себя два котла настенного типа.

Когда в состав системы входит сразу два типа котлов – настенный и напольный. При этом напольный котел, как правило, является резервным. Следовательно, работает только один котел – настенный.

Гидравлическая стрелка «Теплофорум» представляет собой трубу, у которой есть шесть патрубков. К боковым патрубкам подсоединяют трубы для подачи теплового носителя и его возврата к котлу для повторного нагрева. К самому верхнему патрубку подсоединяют автоматический воздухоотводчик. К самому нижнему подсоединяют сливной кран. Последний нужен для удаления грязного осадка из гидрострелки. Внутри гидравлической стрелки полностью отсутствуют какие-либо элементы.

Гидрострелка для отопления может работать в трех вариантах:

Когда и котел, и система тратят одинаковое количество теплового носителя. В данном случае тепловой носитель поступает прямо в систему. Там он распределяется по контурам с помощью насосов, а после снова возвращается в котел через гидравлическую стрелку.

Когда теплоноситель больше расходится через отопительную систему, чем через котел. В этом случае гидрострелка поставляет к котлу столько теплоносителя, сколько ему требуется для нормальной работы. В свою очередь система отопления возьмет столько теплоносителя, сколько требуется ей.

Когда расход в системе отопления уменьшился без видимых причин. В таком случае стабильную работу котла обеспечивает именно гидрострелка, которая позволит ему вовремя нагреваться и отключаться.

Так как внутренний диаметр гидравлической стрелки намного больше, чем диаметр труб, то поток теплового носителя в ней становится медленнее. Из-за этого воздух, растворенный в тепловом носителе, собирается в верхней части оборудования. Именно поэтому гидрострелку оснащают автоматическим воздухоотводчиком. Также гидравлическая стрелка оснащена отсечным клапаном. Он размещается непосредственно под воздухоотводчиком. Клапан позволяет выполнять замену каких-либо элементов, проводить ремонтные работы без остановки системы.

Что касается грязного осадка в гидравлической стрелке, то удаляется он с помощью шарового крана. Грязь обязательно будет присутствовать в теплоносителе. Данного недостатка избежать не получится никак. Иногда кран нужно будет открывать, чтобы вся грязь вытекла из гидрострелки.

Часто гидрострелку укомплектовывают манометром и тонометром. Однако их наличие не всегда необходимо. В любом случае тонометры и манометры можно приобрести в любое время. Монтаж гидрострелки может выполняться и вертикально, и горизонтально. Больше того, данное оборудование можно устанавливать даже под наклоном. Гидравлическая стрелка будет функционировать исправно в любом положении. Главное, чтобы колпачок воздухоотводчика был направлен вверх, а грязь оседала именно в нижней части оборудования.

принцип работы и расчет

Гидравлический чертеж довольно прост.

Если есть сварочный аппарат и есть опыт сварки, приготовить гидрогидравлику довольно просто. Но есть много уколов.

Чертеж гидравлики можно найти в Интернете, но все они разные, единого шаблона нет. Все гидравлические чертежи разные. В устройстве гидросистемы каждый видит по-своему, но есть одно правило, которое соблюдается.

Гидроэлектростанция представляет собой металлическую емкость (т.е. профильную или круглую трубу), к которой присоединяются патрубки котла (подающие и реверсивные) и потребительские патрубки (подающие и реверсивные).

Также может быть опционально отсутствие труб для автоматического сброса воздуха (или группы безопасности) на 1/2 дюйма в верхней части гидросистемы.

Внизу насадка на 1/2 «для крана для удаления шлама и грязи.

Также где-нибудь можно разместить форсунку 1/2 «для подачи воды в систему.

Главное правило, которое необходимо соблюдать — правило трех диаметров. Те. Диаметр гидравлического хода должен быть равен 3-м диаметрам форсунок. Для того, чтобы гидроэлектростанция выполняла основные функции, которые ей предназначены:

Назначение гидросистемы:

1. Отделяет отстой из системы.

2. Отображает газы из системы.

3. Выравнивает гидравлическую разницу в системе.

4. Подайте в бойлер нагретую воду, тем самым продлив срок службы бойлера.

Некоторые пытаются спасти и сделать своими руками гидроузел из полипроидов. Это мнение любителей, что о работе и назначении гидросистемы

ничего не известно.

Схема котла с бойлером косвенного нагрева в разрезе

Схема подключения теплого пола

Простые системы отопления состоят из минимального количества компонентов — это не большое количество труб, несколько радиаторов и бойлер. Для небольших построек и домовладений этого достаточно.Когда необходимо утеплить здание, задача усложняется необходимостью использования дополнительного оборудования — гидравлическое распределение отопления обеспечит равномерное распределение тепла, снимет перепады давления, уравновесит работу системы отопления.

В этом обзоре мы рассмотрим:

Назначение гидросистемы в системе отопления.
Конструктивные особенности гидросистемы.
Простые расчетные схемы.

В материале будут даны схемы, полезные советы, подробные пояснения — все предельно ясно и понятно.

Что такое гидроэлектростанция

Гидроэлектрон — гидротратор в системе отопления, устройство, предназначенное для правильного распределения теплоносителя по нескольким контурам и устройствам. Своеобразный буферный элемент между отопительным котлом и вторичными контурами. Теплоноситель поступает из котла в гидроусилитель, после чего распределяется по нескольким направлениям.

Самая простая система обогрева в гидросистеме не нуждается. Важно правильно выбрать подобрать циркуляционный насос и настроить скорость его работы, чтобы обеспечить необходимое давление.Теплоноситель поступает из котла в батарее, отдает накопленное там тепло, после чего возвращается обратно в отопительный прибор — ничего сложного и сверхъестественного. Но современное жилье строится с использованием нескольких контуров и вспомогательного оборудования. Здесь присутствуют:

Несколько вторичных отопительных контуров (например, в группе помещений или на этаже).
Теплые полы — это еще один или несколько контуров.
Бойлеры косвенного нагрева — используются для приготовления горячей воды.

И здесь мы можем столкнуться с ситуацией, когда один циркуляционный насос не может протолкнуть теплоноситель по контуру.Вода (или антифриз) потечет по пути наименьшего сопротивления, после чего вернется обратно на тот же путь. Например, он пройдет через ближайший котел и частично проникнет в батареи, но для теплых полов этого может не хватить.

Гидравлическая стрела для систем отопления предназначена для обеспечения правильного распределения тепла по контурам и вспомогательному оборудованию. Это чрезвычайно простой гидравлический сепаратор, созданный из отрезков трубы диаметром.

Конструктивные особенности гидравлических моделей

Гидравлическое устройство отопления настолько простое, что в нем буквально нет движущихся частей, электроники и чего-то еще. Взгляните на его схему — это трубка круглой или прямоугольной формы, запаянная с двух сторон. Располагается вертикально или горизонтально. С одной стороны у нее есть две насадки для подключения к системе отопления, а с другой — две насадки для подключения к котлу.

Так выглядит гидролента для одинарной системы отопления.Внутри самой трубы ничего нет — абсолютно пусто, в дальнейшем залейте теплоноситель.

Снаружи видны гидравлические уплотнения:

Трубы для подключения к котлу и отоплению.
Кран для слива воды.
Автоматическая воздушная шлюшка.

Так устроены самые простые гидравлические системы.

Гидравлическая стрела для систем отопления на несколько контуров не сложнее. Просто появились еще насадки для соединения второстепенных контуров.Здесь подключены бойлеры и теплые полы. Циркуляционные насосы подключаются к каждой подающей насадке через краны — по одному на каждом контуре. Сюда помещаются термоманометры для контроля давления и температуры.

Гидростролл и его назначение

Hydrostral для отопления легко собрать самостоятельно, используя сварочный аппарат и отрезки труб необходимой длины. Для этого найдите подходящий рисунок и подберите материалы.

Мы рассмотрели принцип работы гидросистемы отопления — она просто распределяет теплоноситель по нескольким контурам.Его основная задача — создать идеальные условия для работы вторичных и первичных контуров. В первичный контур входит отопительный котел с трубами, подключенными к гидросистеме. Вторичные контуры — все остальное. При равном давлении во всем контуре котел работает в щадящем режиме — часть нагретого теплоносителя попадает в обратную трубу, что снижает нагрузку на источник тепла.

Если в системе стоит котел малой мощности, а отопление отличается большой мощностью, то создаются условия для подачи теплоносителя из обратной трубы в подачу в обход котла (частично).Оборудование в этом случае работает практически на износ — теплообменники могут прийти в негодность в кратчайшие сроки.

Равномерное распределение тепла

Идеально сбалансированное отопление — это равномерная температура во всем доме, одинаковое давление во вторичных контурах и сбалансированная нагрузка на котел. В этом случае задача гидравлического режима проста — он «распределяет» теплоноситель на несколько контуров, в каждом из которых установлен циркуляционный насос. Регулируя его производительность и подачу теплоносителя, можно добиться равномерной температуры во всем доме.

Самое главное — благодаря такой разводке в доме не будет холодных контуров, так как теплоноситель будет идти в каждую трубу, и не только туда, намного проще.

Уравновешивание давления

Неуравновешенность системы отопления может повлиять на ее стабильность. Для длинного контура требуется одно давление, для более короткого — больше. То же касается и теплых полов, и котла. Если бы один большой насос стоял в системе сразу по всем контурам, то в некоторых местах произошла бы перегрузка — могли бы сломаться трубы или теплообменник в накопительном водонагревателе. Гидроэлектрон распределяет давление и позволяет правильно сбалансировать все контуры.

Работа с несколькими котлами

Есть системы отопления с двумя или даже тремя котлами (иногда и больше). Такие решения позволяют выделить достаточно большую площадь или использовать один из котлов как резервный. Если используется не последовательное, а параллельное подключение оборудования, то это осуществляется через гидросистему. В то же время это способствует нейтрализации взаимного влияния вторичных контуров друг на друга.

Гидроэлектрон позволяет добиться баланса в системах отопления любой сложности. Два-три котла, пять или семь контуров — степень может быть разной. Также раскрывается потенциал для расширения системы. Например, в будущем можно подключить еще один бойлер, полотенцесушитель, летнюю кухню с отдельным отопительным контуром. Все эти работы можно выполнять даже на ходу, не останавливая котельное оборудование, сохраняя при этом отопление здания.

Как установлен гидроэлектрон

Оптимальный вариант гидроустановки — вертикальный.Обычно в нижней части находятся краны для слива воды. Там же весь мусор, циркуляционное отопление. Аккуратно открываем кран — и он сливается. Горячий теплоноситель подается в верхней части, а обратная трубка расположена внизу. То же самое и с патрубками для соединения вторичных контуров — они монтируются аналогично.

Купленные модели

Типичный пример — коллектор Север-М5. Работает в системах отопления мощностью до 70 кВт.Стоимость агрегата около 9,5 тыс. Руб.

Система обогрева в системе обогрева представляет собой гидравлическое устройство распределительного вала, созданное для распределения охлаждающей жидкости по нескольким контурам. Его установка рекомендуется в случаях, когда мощность используемого котла превышает 50 кВт. Также стрелка применяется в сложных разветвленных системах с множеством вторичных контуров — это необходимо для балансировки. Его можно купить или собрать самостоятельно.

Проще всего купить гидроагрегат в готовом заводском исполнении.Самая простая модель, например Sintek ST-35 будет стоить 2700 рублей, если брать напрямую у производителя. Он выдерживает давление до 6 бар и может быть установлен в системах отопления с тепловой мощностью до 35 кВт.

Коллектор отопления с гидросистемой на 5 контуров предназначен для разветвленных систем, о которых говорилось выше. Возможно подключение бойлера косвенного нагрева, теплых полов в ванной, кухне и коридоре, а также трех основных контуров — на первом этаже, в цокольном этаже, а также на чердаке.

Другое торговое оборудование:

WoodStoke 331 гидроэлектростанция — для отопления до 70 кВт на 7 контуров. Стоимость устройства 11 тысяч рублей.
Warme WGR 80 — это простая гидроэлектростанция с двумя форсунками и двумя выводами для подключения вентиляционного отверстия и крана. Стоимость — 4000 руб. Модель может работать в системах отопления мощностью до 80 кВт.
Proxiter GS 32-1 — гидроэлектрон выполнен в блестящем корпусе, так как выполнен из нержавеющей стали.Он предназначен для работы в системах отопления мощностью до 85 кВт. Стоимость — около 7-8 тысяч рублей.
Gidruss BM — это целая серия гидравлических систем для систем отопления мощностью от 60 до 150 кВт. Они изготовлены из высококачественной конструкционной стали и выдерживают давление до 6 бар при температуре до +110 градусов. Стоимость варьируется от 9 до 30 тысяч рублей.

Готовые гидроэлементы — тысячи, есть из чего выбрать.

Преимущества цеховой гидратации очевидны.Прежде всего, они отличаются безупречным качеством сборки. Оборудование должно выдерживать солидное давление — до 3-4 атмосфер для автономного отопления и до 20-25 атмосфер для общего отопления. Изготавливается из проверенных разновидностей стали, созданных для строительства отопительного оборудования и других систем.

Во-вторых — заводские гидросистемы уже рассчитаны на использование отопления в системах с определенной мощностью. Их многократно восстанавливают, поэтому их использование не приведет к несчастным случаям.Также в магазинах предложат комплектующие для монтажа систем отопления. И не будет проблем с гарантией на бойлеры и радиаторы.

Сборка гидравлики своими руками

Самостоятельная сборка производится в несколько этапов:

Расчет гидравлического отопления.
Подборка материалов.
Сварка заготовок и расчетов.

Для расчета лучше всего использовать специализированные калькуляторы, учитывающие множество параметров.Проще всего воспользуйтесь нашими расчетами.

Расчет формулы

Внутренний диаметр D зависит от мощности котла P и разницы между подачей и реверсом Δt. Делим мощность в киловаттах на разницу температур, извлекаем из полученных цифр квадратный корень и умножаем полученное значение на 49 — получаем диаметр гидросистемы. Высота трубы составляет 6 диаметров, а расстояние между патрубками равно двойному внутреннему диаметру трубы.

В Интернете много чертежей гидравлических ходов, как простых, так и совмещенных с коллекторами. Они позволят собрать то, что вам нужно, причем с минимальными расчетами. В любом случае при сборке и внедрении гидрораспределителя специалисты советуют хоть какие-то знания балансировки систем отопления. Что касается систем отопления больших зданий, то вопрос выбора гидравлики и балансировки отопления следует доверить профильным специалистам.

Собрать гидроэлектростанцию для отопления своими руками из полипропилена можно, но делать это не рекомендуется — она может не выдержать нагрузки, если используется в больших системах отопления. Тем не менее, многие мастера практикуют.

Видео

Экология познания. Усадьба: Гидравлический сепаратор — устройство, омытое множеством мифов. Чтобы разобраться, с какими задачами действительно справляется гидроэлектрон, а какие свойства являются лишь необоснованными заявлениями маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип действия этого узла и его назначение.

Гидроэлектрон представляет собой колбу с автоматическим отводом воздуха. На боковой поверхности корпуса врезаны патрубки для крепления основных труб отопления. Внутри гидрораспределитель абсолютно полый, резьбовое сопло может врезаться в нижнюю часть. шаровой кран, предназначенный для слива шлама со дна сепаратора.

Как устроен гидроаккумулятор

Фактически, его гидравлическая стрела представляет собой шунт, перекрывающий потоки и возврат.Назначение такого шунта — выравнивание температуры теплоносителя, а также его расхода в генерирующей и распределительной частях гидравлической системы отопления. Для получения реального эффекта от гидросепаратора требуется тщательный расчет его внутреннего объема и деталей соединений форсунок. Однако большая часть представленных на рынке устройств производится без адаптации к конкретной системе отопления.

Часто можно встретить мнение, что в полости колбы должны присутствовать дополнительные элементы, такие как делители потока или сетка для фильтрации механических примесей или отделения растворенного кислорода.В действительности такие методы модернизации не демонстрируют значительной эффективности и даже наоборот: например, при засорении сети полностью перестает работать гидроусилитель, а вместе с ним и вся система отопления.

Какие возможности дает гидросепаратор

В среде теплотехников встречаются диаметрально противоположные мнения о необходимости установки гидрохрома в системах отопления. Масла в огонь разливают заявки производителей гидрооборудования, повышающие гибкость настройки режимов работы, повышающие эффективность и эффективность теплопередачи.Чтобы отделить зерно от проблемы, для начала рассмотрим совершенно скучные высказывания о «выдающихся» способностях гидравлических сепараторов.

КПД котельной установки не зависит от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. Полезный эффект котла полностью заключен в способности преобразователя, то есть в процентном соотношении тепла, выделяемого генератором, к теплу, поглощаемому теплоносителем. Никаких специальных методов Ремни не могут повысить КПД, это зависит только от площади поверхности теплообменника и правильного выбора скорости циркуляции теплоносителя.

Многорежимный режим, который якобы предусматривает установка гидравлики, это тоже абсолютный миф.

Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидросистем можно реализовать три варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части.

Первый — это абсолютное выравнивание потребления, которое на практике возможно только при отсутствии маневрирования и наличии только одного контура в системе.Второй вариант, при котором расход больше, чем через бойлер, якобы дает повышенную экономию, но в теплообменнике такой обратный теплообменник в теплообменник в теплообменнике, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный удар.

Существует также ряд аргументов, каждый из которых представляет собой бессвязный набор терминов, но по существу не отражает ничего конкретного. К ним относятся повышение гидродинамической устойчивости, увеличение срока службы оборудования, контроль распределения температуры и тому подобное.

Также можно встретить утверждение, что гидротратор позволяет стабилизировать балансировку гидросистемы, что на практике оказывается прямо противоположным. Если при отсутствии гидравлики реакция системы на замену воздуховода в какой-либо части неизбежна, то при наличии сепаратора она также совершенно непредсказуема.

Реальный объем

Тем не менее, теплогидравлический сепаратор не бесполезен. Это гидравлическое устройство и принцип его действия достаточно подробно описаны в специальной литературе.У гидроэлектрона вполне определенная, хотя и довольно узкая сфера применения.

Самым главным преимуществом ареометра является возможность координировать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской части системы. Часто бывает, что контуры, подключенные к общему коллекторному узлу, снабжены насосами, производительность которых различается в 2 и более раза.

Самый мощный насос при этом создает настолько высокий перепад давления, что забор устройств циркуляции остатка теплоносителя невозможен.Несколько десятков лет назад эта проблема была решена с помощью так называемого долбления — искусственного занижения воздуховода в потребительских цепях способом в трубе из металлических пластин с разным диаметром отверстий.

Гидроэлектрон шунтирует подающую и обратную магистрали, за счет чего нивелируется разрежение и избыточное давление в них.

Второй частный случай — это избыточное давление котла по отношению к потреблению в распределительных контурах. Такая ситуация характерна для систем, в которых ряд потребителей работает не на постоянной основе.Например, бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и отопительные контуры зданий, которые отапливаются только время от времени, могут быть привязаны к общей гидравлике.

Установка гидроустановок в таких системах позволяет постоянно поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции, при этом избыток нагретого теплоносителя поступает обратно в котел. При включении дополнительного потребителя разница в затратах уменьшается и излишки отправляются не в теплообменник, а по разомкнутому контуру.

Также гидроэлектрон может служить коллектором генераторной части при согласовании работы двух котлов, особенно если их мощность существенно различается.

Дополнительным воздействием на работу гидроразрыва можно назвать защиту котла от температурного удара, но для этого потребление в генераторной части должно превышать потребление в сети потребителей не менее чем на 20%. Последнее достигается установкой насосов соответствующей производительности.

Схема подключения и установки

Гидравлическая стрела имеет схему подключения, простую, как собственное устройство. Большинство правил касается не столько подключения, сколько расчета пропускной способности и расположения выводов. Однако знание полной информации позволит правильно провести монтаж, а также убедиться, что выбранная гидросистема подходит для ее установки в конкретную систему отопления.

Первое, что нужно четко усвоить — гидроэлектрон будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией.При этом насосов в системе должно быть не менее двух: один в контуре генерирующей части и хотя бы один в потребителе. В общем, гидросепаратор будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и, соответственно, вредит всей системе.

Пример схемы гидравлического подключения: 1 — отопительный котел; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бачок; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидравлический сепаратор; 6 — автоматический дефлектор; 7 — запорная арматура; 8 — сливовой кран; 9 — контур №1 бойлера косвенного нагрева; 10 — контур № 2 радиаторов отопления; 11 — кран трехходовой с электроприводом; 12 — Тираж No.3 Теплый пол

Следующим аспектом является размер гидросистемы, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчетного воздуховода на магистрали. За максимальный расход теплоносителя можно принять как в генерирующей, так и в потребительской части системы отопления по данным гидравлического расчета.

Зависимость диаметра канала сепаратора от воздуховода описывается отношением расхода к расходу теплоносителя через колбу.Последний параметр фиксированный и в зависимости от мощности котельной установки может варьироваться от 0,1 до 0,25 м / с. Приват, полученный при расчете указанного коэффициента, необходимо умножить на поправочный коэффициент 18,8.

Диаметр соединительных патрубков должен составлять 1/3 диаметра колбы. В то же время вводные сопла располагаются сверху и снизу колб, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь, выходные сопла расположены так, что их оси смещены относительно осей входов на два собственных диаметра.Общая высота гидрокорпуса определяется законами.

Гидроэлектрон подключается к прямым и обратным магистральным трубопроводам котла или нескольких котлов. Конечно, при подключении гидросистемы не должно быть намека на сужение условного прохода. Это правило вынуждено применять при обвязке котла и при подключении коллекторной трубы с очень значительным условным проходом, что несколько усложняет вопрос оптимизации компоновки котельного оборудования и увеличивает материал обвязки.

О сепарационных коллекторах

Наконец, вкратце затронули темы многодневных гидравлических систем, также известных как Sepricli. По сути, это коллекторная группа, в которой делитель подачи и возврата объединен сепаратором. Такой вид устройства крайне полезен при согласовании работы нескольких отопительных контуров с разным расходом и температурой теплоносителя.

Вертикальная установка коллектора позволяет обеспечить перепад температур в выходных патрубках за счет смешивания порций теплоносителя.Это дает возможность напрямую подключать, например, бойлер косвенного нагрева, радиаторную группу и контуры теплого пола без смесительной группы: разница температур между соседними выводами сепколла естественно будет поддерживаться в пределах 10-15 °. C, в зависимости от режима циркуляции. Однако необходимо помнить, что такой эффект возможен только в том случае, если обратный патрубок генераторной части расположен выше обратных отводов потребителей.

По итогу дадим важную рекомендацию.Для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт установка гидросепаратора не требуется.

Гораздо более правильным решением будет выбрать производительность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока привязать трубо-байпасную тележку.

Если проект или монтажная организация настаивает на установке гидросистемы, это решение должно быть технологически обосновано. Опубликовано Если у вас есть вопросы по данной теме, задавайте их специалистам и читателям нашего проекта.

Многие современные люди задаются вопросом, как устанавливается гидроэлектор с коллектором (производитель ниже). В то же время даже многие профессионалы со временем начинают понимать, что использование специализированных гидравлических сепараторов для подключения котлов является довольно эффективным средством, позволяющим значительно повысить эффективность установленной системы отопления.

Проблемы старой техники

Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто подключаются напрямую к коллектору, и именно вместо такого варианта чаще всего используется такая гидролента с коллектором (схема изготовления ниже).От котлов с насосами эти устройства просто сняли, в результате чего их установили на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле этот вариант можно использовать не в каких ситуациях, так как если на данный момент на котел еще гарантия Остается, в том случае, снять с него насосы невозможно, а если речь идет о чугунном котле, то при таком демонтаже его составных частей даже отдельные секции котла могут лопнуть, не поддерживая такая разница температур.

Что дает эта технология

Чтобы избавиться от всего этого, сегодня применяется специализированная гидроколяска (схема изготовления представлена в статье). Это устройство предназначено для разделения гидравлики и, если точнее сказать, делит котел напрямую с остальной системой отопления. Так, например, гидролента с коллектором (производитель изображен) может включать в себя один насос в котле, в то время как в системе установлено еще несколько таких агрегатов разной мощности.

Как это работает

Устройство такого оборудования предельно простое. На данный момент мы не будем разбирать некоторые высокотехнологичные устройства, а рассмотрим только основные варианты реализации такой технологии.

В принципе, достаточно использовать стандартный отрезок трубы, из которой сделан гидроэлектрон (гидроплиты). Расчет гидросистемы позволит понять, какими основными характеристиками должно обладать такое устройство и какие материалы лучше всего использовать для его изготовления.

Какое у нее назначение

В первую очередь конструкторы стараются исходить из того, что стрелка предназначена для отделения гидравлики. В подавляющем большинстве случаев производители стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, причем такие устройства достаточно мощные.

Например, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых установлены встроенные насосы. Мощность таких устройств может составлять примерно 300 Вт, но на самом деле этого недостаточно, чтобы полностью нагнать систему обогрева, если объекту требуется 1000 м 2, а именно такое оборудование рассчитано примерно на среднюю площадь обогрева.

В связи с этим необходима установка дополнительных насосов, а также при использовании комбинированных систем. Именно в такой ситуации вместо помощи просто помешает тот насос, который изначально используется в котле, и именно в таких случаях гидролента (назначение, расчет, изготовление — об этом далее в статье). Стоит отметить тот факт, что такое мощное оборудование в большинстве случаев изначально идет с заводской гидросистемой в комплекте или хотя бы есть довольно точная инструкция по ее подключению.

Если брать котлы меньшего размера, то с ними в основном та же история, точно такая же, но в этом случае вам уже придется делать это самому.

Где установлен

Гидроэлектрон устанавливается на напольных котлах без встроенного насоса, чтобы обеспечить эффективную защиту котла от большой разницы температур при первом запуске системы отопления. Например, с помощью этого оборудования стандартные стальные котлы могут защитить от образующегося конденсата, а чугунные устройства — от возможности выхода из строя отдельных секций.

Для устранения подобных неприятных ситуаций используется специализированный гидроэлектрон. Чертеж и схема котельной в этом случае играет важную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно выбирать соответствующее оборудование. Единственное, на что стоит обратить внимание, это использование дополнительного насоса для различных напольных котлов.

Пример

Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на нее разумные деньги, и в этом случае все начинается с котла.Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, которая будет крепиться к стене. В то же время необходимо правильно понимать, что в подавляющем большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в этой системе может потребоваться индивидуальное изготовление нагревательного коллектора гидравлического. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться их насосы и что делать с устройством в котле?

Вполне естественно, что многие в таких ситуациях предпочитают просто демонтировать насос с котла, чтобы не испортить установленную гидравлику системы, но ведь конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что такая процедура маловероятна. преуспеть.Именно в таких ситуациях котел гидросистемы и коллектор становится идеальным решением.

Как в данной ситуации проводится монтаж

Изначально схема нарисована для примера, рассмотрим следующую ситуацию:

Два контура теплых полов.
В системе будет использоваться контур отопления, два запасных контура для теплового насоса или отдельного электрокотла, а также контур гидравлический, то есть 5 контуров.

В данном случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему коллектора — достаточно иметь хоть какое-то представление о том, как устроена такая система.

Изготовление и расчет

Стоит отметить тот факт, что вы можете самостоятельно регулировать мощность, которую будет иметь ваша гидравлическая стрела. Как рассчитать мощность, нужно исходить непосредственно из особенностей вашей комнаты и используемых устройств.

Если мощность приобретенного вами устройства вам не нужна, то в этом случае можно обрезать резьбу по диаметру, но при этом сделать более длинную стрелку.В некоторых ситуациях общую мощность закупаемого оборудования целесообразно снизить по мощности до двух раз, так как, например, устройства на 80 кВт нужны не в каждом доме, и в таких случаях вполне оптимальным будет оставить оборудование. мощностью 40 кВт.

Как его найти

Некоторые, кто привык производить гидравлику своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости от котла, но многие специалисты говорят, что это также хороший вариант для установки этого устройства на коллекторе, что в конечном итоге позволяет добиться законченного и гармоничного дизайна, который в будущем будет удобен в эксплуатации, проверке и обслуживании.

Котел можно смонтировать примерно на три метра к месту установки стрелы, а питающие и питающие магистрали котла можно смонтировать поперёк пола, при наличии жмыха в остальном нет принципиальных отличий в том, где находится ваш Стрелка будет смонтирована, а главное в этом случае будет установка оборудования подходящей мощности и обязательно в вертикальном состоянии. Если производится гидроаккумулятор для системы выше), в которой котел установлен без предохранительного клапана, в этом случае рекомендуется приварить к верхней части устройства дюймовую резьбу для крепления специальной группы безопасности.

Внизу также рекомендуется приветствовать небольшую резьбу для обеспечения нормального дренажа и заполнения стрелки. Обязательное практическое условие — это блокировка к системе «котел, гидроэлемент и коллектор» специализированных муфт для крепления термометров. В процессе дальнейшей эксплуатации он сможет облегчить вам жизнь, так как позволит при любой сложности следить за состоянием системы отопления.

Как это сделать

Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в этом случае нет ничего сложного, чтобы сварить себе полноценную гидросистему.Однако необходимо правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения этой работы нужно учитывать большое количество тонкостей.

В наше время найти чертеж гидросистемы нет ничего сложного, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и определенного шаблона нет. Каждый специалист видит гидростральное строение каждый специалист, но есть определенные правила, которые соблюдаются абсолютно все.

Сама по себе стрелка представляет собой специфическую металлическую емкость, к которой привариваются патрубки, предназначенные для подключения к котлу и подачи и питания. Также в систему встроены насадки потребителей.

По желанию можно использовать форсунки, предназначенные для автоматического сброса воздуха в верхней части установленной стрелки. В нижней части установлен кран для крана, обеспечивающий отвод различного шлама и грязи. Помимо прочего, в каком-то месте также можно поставить трубу для подачи воды в систему.

Первое правило

Самым важным правилом, которое всегда следует соблюдать, является так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленного гидравлического метода должен быть в три раза больше, чем параметр в форсунках. Если вы хотите, чтобы гидротратор полностью выполнял свои основные функции, а именно:

отделение от иловой системы;
взгляд;
выровняйте гидравлический перепад;
подают горячую воду в котел, чтобы обеспечить его большую долговечность.

Многие предпочитают экономить и изготавливать гидрострали самостоятельно из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неправильное решение, принятое в основном людьми, мало разбирающимися в особенностях такой техники.

Именно по этой причине только полноценные металлические трубы позволяют полностью реализовать потенциал такой техники и действительно эффективно проявят себя на протяжении всего срока службы такой системы.

Гидроагрегаты для отопления — Назначение, принцип работы и расчет

2 (40%) Голосов: 1

Для того, чтобы система отопления работала с максимальной эффективностью, необходимо добиться хорошей балансировки всех ее узлов и всех элементов. хорошо справлялись со своими функциями.Это довольно сложная задача, особенно если речь идет о разветвленном механизме с большим количеством контуров.

Очень часто такие контуры имеют индивидуальные схемы термостатирования, их температурный градиент, различаются пропускной способностью, а также требуемым уровнем теплоносителя. Для того, чтобы все узлы объединить в единое целое. Поможет решить эту задачу по отоплению. О том, что такое гидравлический сепаратор и как он работает, мы расскажем в этой статье.

Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары Вы можете уже.Пишите, звоните и приходите в один из магазинов вашего города. Доставка по всей РФ и странам СНГ.

Гидравлическая стрела Meibes MNK 32

Назначение гидрозатворов

Если в своем доме вы планируете установить простую систему отопления закрытого типа, в которой не более двух циркуляционных насосов, в гидросепараторе нет необходимости.

Когда контуров и насосов три, а один из них необходим для работы с бойлером косвенного нагрева, то здесь к установке гидроаттелей не прибегать.Установка гидросистемы рекомендуется в больших домах, где есть два и более контура отопления. Гидроэлектрон нужен для того, чтобы уравновесить уровень давления во всей котельной системе при изменении показателей в основном контуре. Такой агрегат отвечает за настройку трехконструктивного варианта системы, в которую входит и водонагреватель, и радиатор отопления, и теплый пол.

При соблюдении всех правил гидродинамики будет обеспечена стабильная работа в штатном режиме.

Кроме того, гидроэлектрон выполняет роль своеобразного отстойника, в котором возникают различные отложения теплоносителя: накипь, коррозия. Это достигается только при полном соблюдении всех гидромеханических норм.

Эта функция гидравлики, выполненная из нержавеющей стали и других материалов, способствует увеличению продолжительности работы многих элементов системы отопления. Кроме того, устройство забирает воздух, образующийся в теплоносителе, за счет чего сокращается процесс окисления в механических частях.

Традиционный вариант гидравлического сепаратора предусматривает только один контур. В случае отключения нескольких ответвлений потребление тепла в системе снижается. Именно поэтому температура теплоносителя после прохождения по пути не сильно снижается. Гидроэлектрон позволяет поддерживать стабильный уровень потребления тепла, тем самым обеспечивая стабильную циркуляцию в системе.

Чтобы ответить на вопрос: для чего нужна гидросистема, следует разобраться, как работает система отопления.Самый простой вариант системы с принудительной циркуляцией — упрощенный в составе:

котел (к), здесь подогревается теплоноситель;

Циркуляционный насос

(N1), за счет функционирования которого теплоноситель движется по подающим трубам (красные линии) и реверсивным (синие линии). Насос монтируется на трубу или входит в конструкцию котла — особенно это характерно для настенных моделей;
радиаторов отопления (RO), благодаря которым происходит теплообмен — тепловая энергия Теплоноситель передается в помещение.

Следуя правильному выбору Циркуляционный насос с точки зрения производительности и выполнен в виде простой одноконтурной системы, достаточно одного экземпляра, и дополнительные устройства устанавливать не нужно.

Циркуляционный насос — неотъемлемое звено системы отопления. Благодаря этому устройству эффективность системы увеличивается.

Для домов небольших размеров такой простой схемы может быть вполне достаточно. Но в больших помещениях очень часто приходится прибегать к использованию нескольких отопительных контуров.Сложная схема.

Hydrostral система с несколькими отопительными контурами

Как видно на рисунке, благодаря насосу циркуляция теплоносителя через коллектор КЛ, откуда он разбирает несколько разных контуров. Это может быть:

Один или несколько высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (ПО).
Водные теплые полы (ВТП) для которых температурный режим теплоносителя должен быть намного ниже. Значит, здесь придется использовать термостатические устройства, специально предназначенные для этого.Чаще всего сенсорная длина контуров теплых полов в несколько раз превышает обычную разводку радиаторов.
Система залога дома горячей водой с установкой (БКН). Здесь к циркуляции теплоносителя предъявляются совершенно особые требования, так как обычно изменение расхода теплоносителя, протекающего через котел, регулируется и температурой нагрева горячей воды.

Теперь возникает вопрос: сможет ли один насос справиться с такой большой нагрузкой и расходом теплоносителя? Вряд ли.Несомненно, на рынке можно найти высокопроизводительные и мощные модели, которые характеризуются хорошими показателями формируемого давления, но стоит учесть возможности самого котла, которые нельзя назвать неограниченными. Его и сопла рассчитаны на определенную производительность и определенное возникающее давление. Если вы превысите указанные параметры, вы можете просто прийти к тому, что ваш отопительный прибор выйдет из строя.

Да, и если помпа все время будет работать на зерно своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвленной системы, то долго это не протянет.К тому же работа будет сопровождаться громким шумом, а электрическая энергия будет потребляться в больших количествах.

Для решения этой задачи необходимо разбить всю гидросистему Не только по контурам конечного расхода, через коллектор, но и выделить отдельный котловой контур.

Как установить гидравлический

Именно для этого и предназначен гидроход, который устанавливается между котлом и коллектором.

Монтаж гидроустановок в системе отопления позволяет избавиться от завалов температурного давления.

Что такое гидравлический сепаратор и его устройство?

Гидроделлер представляет собой полый вертикальный сосуд, состоящий из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками на концах.

Размеры сепаратора обусловлены мощностью котла, зависят от количества и объема контуров.

Корпус из тяжелого металла устанавливается на опорных стойках, чтобы не создавать линейное напряжение на трубопроводе. Компактные устройства крепят к стене, размещайте их на кронштейнах.

Трубка емкостного гидравлического сепаратора и трубопровод отопления соединяются фланцами или резьбой.

Автоматический клапан пневмодорожки размещен в верхней части корпуса. Осадок избавляется от клапана либо с помощью специального клапана, который встраивается снизу.

Материал, из которого изготовлен гидроэлектрон, — низкоуглеродистая нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обработан антикоррозийным составом, покрыт теплоизоляцией.

Устройство гидроаттели

Принцип действия

Теперь, когда мы знаем, зачем нужен обогрев, и разобрались с его конструкцией, можно переходить к особенностям его функционирования.

В процессе его работы выделяются три основных режима.

Схема гидросепаратора

Первый режим.

Система практически находится в равновесии. Расход «малого» котельного контура практически не отличается от общей стоимости затрат всех контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидросистеме.

Охлаждающая жидкость не задерживается в гидравлической силе, а проходит через нее горизонтально, практически не создавая вертикального движения.Температура теплоносителя на подающих патрубках (Т1 и Т2) одинакова. Естественно такая же ситуация и на форсунках, подключенных к «обратке» (Т3 и Т4). В этом режиме гидроэлектрон фактически никак не влияет на работу системы.

Но такое положение равновесия — чрезвычайно редкое событие, которое можно наблюдать только эпизодически, поскольку начальные параметры системы всегда имеют тенденцию к динамическому изменению.

В продаже есть модели коллекторов со встроенными гидравлическими сепараторами.Вы можете выбрать варианты для 2, 3, 4 или 5 контуров.

Второй режим.

В настоящее время случилось так, что общее потребление в контурах отопления превышает расход в контуре котла.

С такой ситуацией приходится довольно часто сталкиваться, когда все контуры, присоединенные к коллектору, в этот момент требуют максимального расхода теплоносителя. По словам Оллиарда — мгновенная потребность в теплоносителе превышала то, что могло быть выдано котловому контуру.Система не останавливается и не разбалансирована. Как раз в гидравлической силе поток коллектора в подающую трубу формируется сам собой. При этом горячий теплоноситель, циркулирующий по «малому» контуру, будет осуществляться в верхней части гидросепаратора. Температурный баланс: Т1> Т2, Т3 = Т4.

Коллектор с гидравлическим контуром на 3 контура позволяет безопасно и правильно подключать радиаторы, бойлер и теплые полы. Он самый популярный в своем сегменте.Наличие 4-х контуров позволяет дополнительно подключить калорифер в вентиляцию. Для подключения еще и резервного котла понадобится 5 контуров.
Режим 3.

Этот режим работы гидросепаратора, по сути, основной — в грамотно спланированной и правильно смонтированной системе отопления он станет преобладающим.

Расход теплоносителя в «малом» контуре превышает такой же суммарный показатель на коллекторе, или другими словами «спрос» на необходимый объем оказался ниже «предложения».Причин для этого может быть много: — терморегулирующая аппаратура на контурах уменьшилась или даже временно перестала поступать теплоноситель из питающего коллектора к теплообменным устройствам.

Температура в бойлере косвенного нагрева достигла максимума, а забора горячей воды давно не было — циркуляция через бойлер прекратилась. Отключены на время или на длительный период отдельные радиаторы или даже контуры (необходимость профилактики или ремонта, нет необходимости выносить временно неиспользуемые помещения и по другим причинам).Система отопления запитана ступенчато, с постепенным включением отдельных контуров.

Ни одна из перечисленных причин не повлияет отрицательно на общую работоспособность системы отопления. Избыточный объем вертикального нисходящего потока теплоносителя просто уйдет на «реверс» небольшого контура. Фактически котел будет обеспечивать несколько лишний объем, и каждый из контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидросистеме, займет ровно столько, сколько требуется на данный момент.Температурный баланс при таком режиме работы: Т1 = Т2, Т3> Т4.

При установке гидрораспределителей в индивидуальных системах отопления чаще всего используют пластиковые модели, которые дешевле, и их устанавливают с использованием арматуры.

На самом деле гидравлическое использование имеет один-единственный принцип действия, он представлен под номером три. Добиться идеального режима (представленного на первой схеме) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ответвлений потребителей постоянно меняется из-за работы термостатов, и насосы так точно подобрать не смогут.По второй схеме действовать недопустимо, так как в этом случае большая часть теплоносителя будет уходить по кругу от потребителей.

В результате вы получите ПОНИЖЕННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ в системе отопления, т.к. со стороны котла в гидросистеме она будет смешивать небольшое количество горячей воды. Для повышения температуры придется прибегнуть к выводу теплогенератора Максимальный режим, что негативно сказывается на стабильности работы системы в целом. Таким образом, остается третий вариант, при котором в коллекторы подается оптимальное количество воды нужной температуры.А уже за его опускание в контурах отвечают трехходовые клапаны. Основная функция гидросистемы в системе отопления — создание зоны с нулевым давлением, откуда возможность осуществлять подбор теплоносителя любому количеству потребителей.

Расчет гидролитрелки

Многие пользователи спрашивают: как рассчитать гидравлический нагрев? Так как устройства, которые есть в продаже, рассчитаны на определенную мощность системы обогрева.

Многие хотят самостоятельно изготовить прибор и тогда очень важно производить правильные и точные расчеты.

Представьте себе расчет в зависимости от мощности системы отопления.

Существует универсальная формула, описывающая зависимость расхода теплоносителя от общей потребности в тепловой энергии, теплоемкости теплоносителя и разности температур в подающих трубопроводах и «возвратах».

Формула расчета расхода теплоносителя Q = W / (C × Δt)

Q — расход, л / ч;
Вт — Мощность системы отопления, кВт
С — тепловая мощность теплоносителя (для воды — 4.19 кДж / кг × ° C или 1,164 Вт × ч / кг × ° C или 1,16 кВт / м³ × ° C)
ΔT — разница температур на входе и «возврате», ° C.

При этом расход при движении по трубе жидкости равен: Q = S × V
S — площадь поперечного сечения трубы, м²;
В — расход, м / с.

S = Q / V = W / (при × Δt × v)

Опытным путем доказано, что для оптимального перемешивания в гидросепараторе, качественного отделения воздуха и попадания в осадок шлама скорость в нем должна быть не выше 0.1 — 0,2 м / с.

Так как единица измерения выбрана час, то умножаем на 3600 секунд. Получается 360 — 720 м / ч.

Можно взять среднее значение — 540 м / ч.

Если расчет производится на воду, можно сразу ввести несколько исходных значений для упрощения формулы:
S = W / (1,16 × ΔT × 540) = w / (626 × Δt).

Определив сечение, по формуле Квадрат Круг легко определить искомый диаметр:
D = √ (4 × s / π) = 2 × √ (s / π).

Подставляем значения:
D = 2 × √ (w / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (w / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √ (w / Δt) = 0,0451 × √ (Вт / Δt).

Поскольку значение будет получено в метрах, что не совсем удобно, можно сразу перевести его в миллиметры, умножив на 1000.

В итоге формула примет такой вид:
D = 45,1 √ (Вт / ΔT) — для расхода в гидросистеме 0,15 м / с.

Определив диаметр гидросистемы, легко рассчитать и диаметры входных и выходных патрубков.

Таким образом, отопительная гидросистема решает важные задачи. При необходимости его необходимо смонтировать.

Отопительный контур с гидравлической стрелкой. Схема изготовления самодельной гидравлической стрелы для отопления

Современный гидравлический разделитель является основным элементом регулирования расхода теплоносителя в отопительных контурах. В настоящее время устройство имеет несколько дополнительных наименований: анулоид, гидравлический стрела, теплогидравлический сепаратор. По сути, названия указывают только на наличие или отсутствие дополнительных функций.

Анулод — одно из названий стрелки в системе отопления

Область применения

Оборудование, работающее по технологии длительного горения, требует обязательной установки представленных систем. При наладке газового котла рекомендуется использовать сепаратор на большие мощности и наличие вспомогательных цепей. Различия в эксплуатации газовых и твердотопливных котлов значительны. При использовании древесины или пеллет в качестве топлива происходит несколько стадий: зажигание, сгорание, затухание и так далее.Газ, в свою очередь, не имеет таких четких стадий.

Из этого видео вы узнаете о плюсах и минусах емкостного гидравлического разделителя с малыми потерями:

Гидравлическая стрелка используется для регулирования баланса между работающим котлом и системой отопления. Два основных показателя — это давление и температура. Аппаратное обеспечение устройства достаточно простое и не имеет сложных надстроек. Это трубка с четырьмя выходами. Вся система герметична. Конечно, производители не забывают и о дополнительных функциях:

съемная теплоизоляционная защита;
сепаратор воздуха;
дополнительный выход с краном для слива теплоносителя;
Фильтр для улавливания окалины, ржавчины и других шлаков.

Исходя из вышесказанного, представленное оборудование можно смело рассматривать как важный элемент системы отопления.

основное назначение

Современные системы отопления — это многофункциональные контуры, по которым движется теплоноситель. Они созданы не только для регулирования давления и температуры, но и для подачи агента для различных нужд. То есть это может быть отопление дома, гаража, бани, использование горячей воды для бытовой техники и так далее.В каждом потоке должны создаваться определенное давление и температура. Все задачи можно решить с помощью гидравлической стрелы.

Гидравлический разделитель и холодный возврат:

Трудности в этом вопросе неизбежны, поскольку подсистемы работают с разными параметрами и должны работать независимо друг от друга. Разница наблюдается в следующих показателях эффективности:

перепады рабочего давления;
расход охлаждающей жидкости;
Срок подачи и ограничения.

Хладагент поступает из одного источника, поэтому сделать цепи полностью независимыми невозможно. Гидравлические разъединители очень полезны в решении установленных проблем разделения потока.

Контуры гидравлического разделителя

Если в доме установлен твердотопливный котел, то вода нагревается в котле, где давление в несколько раз меньше, чем в самой системе отопления. В дальнейшем эту воду можно использовать для различных задач:

для обогрева здания;
источник горячей воды в ванной, на кухне;
теплые полы.

Стрелка создает несколько независимых тепловых потоков

Таким образом, каждой системе нужен соответствующий расход и давление. Если вы установите в систему отопления гидравлический разделитель, вы сможете создать требуемые значения.

Гидравлический разделитель — это прежде всего , разделяющий всю систему отопления на два независимых контура:

главный контур системы обогрева;
вспомогательные подсистемы, требующие регулирования.

То есть при ограничении подачи теплоносителя или регулирования возможно формирование определенных показателей температуры, давления и расхода в каждой отдельной подсистеме.В современных реалиях это очень важный аспект. Баланс между техническими характеристиками осуществляется с минимальными затратами.

Принцип действия гидравлической стрелы:

Принцип работы

Есть основной показатель, при котором можно и нужно использовать гидравлическую стрелу — перепад давления 0,4 метра водяного столба. Замеры проводятся при подаче и возврате. Основной принцип работы гидроблока может быть разным и зависит от количества цепей, дополнительного оборудования и других нюансов.

Есть три основных режима , в которых работает устройство:

За основу взяты два контура, работающие при одинаковых давлениях и расходах теплоносителя. Выбраны полностью идентичные насосы и режимы их работы. Это первый режим разделителя.
Показатели давления и расхода жидкости превышают данные по второму контуру. Такая система работает только при работе одного отопительного котла.
Расход первого контура выше расхода второго.Такая система реализуется, когда потребность в котле отпала или подача теплоносителя ограничена в определенные сезоны.

Гидрострел. Когда понадобится:

При правильной работе гидравлического разделителя пользователь может регулировать подачу теплоносителя во все точки системы отопления. Котел регулируется с помощью представленной схемы и отлично справляется со всеми задачами. Ни в коем случае нельзя экономить на покупке сепараторов, так как выход из строя всей схемы может привести к большим проблемам.

Расчет и выбор гидравлической стрелы

Основная рекомендация по технике безопасности выглядит так: Лучше приобретать оборудование заводского типа … Компании-производители предоставляют гарантии качества и надежности, чего нельзя сказать о самообслуживании. сделал дизайн. После покупки установку необходимо провести с предварительным пробным запуском. После проведения всех тестов и получения правильного результата оборудование можно легко использовать.

Не обращайте внимания на самодельные конструкции

Если для отопления дома изготавливается коллектор низкого давления, то для получения правильного результата потребуется провести достаточное количество замеров и замеров. Необходимо подобрать патрубки подходящего диаметра, запорную арматуру и все сварить в соответствии с техническим регламентом.

Гидравлический заголовок — это устройство, о котором ходит много мифов. Для того, чтобы понять, с какими задачами действительно способна справиться гидрострелка, а какие ее свойства — просто голословные утверждения маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип работы этого агрегата и его предназначение.

Как работает гидравлическая стрела

Гидравлическая стрела представляет собой колбу с установленным в верхней части автоматическим воздухоотводчиком. На боковой поверхности корпуса прорезаны патрубки для подключения основных труб отопления. Внутри гидравлическая стрела абсолютно полая, в нижней части можно разрезать резьбовой патрубок для установки шарового крана, предназначенного для слива осевшего ила с нижней части сепаратора.

По сути, гидравлический переключатель — это шунт, который замыкает подающий и обратный потоки.Назначение такого шунта — выравнивание температуры теплоносителя, а также его потока в генерирующей и распределительной частях гидравлической системы отопления. Чтобы получить реальный эффект от гидросепаратора, требуется тщательный расчет его внутреннего объема и точек соединения труб. Однако большинство устройств, представленных на рынке, производятся серийно без адаптации к конкретной системе отопления.

Часто считается, что в полости колбы должны присутствовать дополнительные элементы, такие как делители потока или сетки для фильтрации механических примесей или отделения растворенного кислорода.В реальности такие методы модернизации не демонстрируют значительной эффективности, и даже наоборот: например, при засорении сети полностью перестает работать гидравлическая стрела, а вместе с ней и вся система отопления.

Какие возможности приписываются гидросепаратору

Среди теплотехников существуют диаметрально противоположные мнения о необходимости установки в системах отопления гидравлических пушек. Масла в огонь подливают заявления производителей гидрооборудования, обещающие повышение гибкости настройки режимов работы, повышение КПД и эффективности теплообмена.Чтобы отделить пшеницу от плевел, давайте сначала рассмотрим совершенно необоснованные утверждения о «выдающихся» возможностях гидравлических сепараторов.

КПД котельной ни в коей мере не зависит от устройств, установленных после соединительных труб котла. Благоприятный эффект котла полностью заключен в мощности преобразования, то есть в процентном соотношении тепла, выделяемого генератором, к теплу, поглощаемому теплоносителем. Никакие специальные методы обвязки не могут повысить эффективность, это зависит только от площади поверхности теплообменника и правильного выбора скорости циркуляции теплоносителя.

Многорежимность, которая якобы обеспечивается установкой гидравлической стрелы, тоже абсолютный миф. Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидравлической стрелы можно реализовать три варианта соотношения потоков в генераторной и потребительской частях. Первый — это абсолютное выравнивание расхода, что на практике возможно только при отсутствии шунтирования и только одного контура в системе. Второй вариант, при котором расход в контурах больше, чем через котел, якобы дает повышенную экономию, однако в этом режиме переохлажденный теплоноситель неизбежно попадает в теплообменник через возвратный поток, что порождает ряд негативных эффектов. : запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный удар.

Существует также ряд аргументов, каждый из которых представляет собой бессвязный набор терминов, но по своей сути не отражает ничего конкретного. К ним относятся повышение гидродинамической устойчивости, увеличение срока службы оборудования, контроль распределения температуры и тому подобное. Также можно встретить утверждение, что гидравлический сепаратор позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается с точностью до наоборот.Если при отсутствии гидравлической стрелы реакция системы на изменение расхода в любой из ее частей неизбежна, то при наличии сепаратора она также абсолютно непредсказуема.

Реальная область применения

Однако термогидравлический сепаратор далеко не бесполезен. Это гидротехническое устройство, принцип действия которого достаточно подробно описан в специальной литературе. Гидрострелка имеет четко очерченную, хотя и довольно узкую область применения.

Важнейшим преимуществом гидравлического сепаратора является возможность координировать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской частях системы.Часто бывает, что контуры, подключенные к общему коллекторному блоку, снабжены насосами, производительность которых отличается в 2 и более раза. При этом самый мощный насос создает настолько высокий перепад давления, что забор теплоносителя остальными циркуляционными устройствами невозможен. Несколько десятилетий назад эта проблема была решена с помощью так называемой шайбы — искусственного снижения расхода в контурах потребителей путем вваривания в трубу металлических пластин с разным диаметром отверстий.Гидравлическая стрела шунтирует подающую и обратную магистрали, за счет чего нивелируется разрежение и избыточное давление в них.

Второй частный случай — это превышение производительности котла по отношению к потреблению в распределительных контурах. Такая ситуация характерна для систем, в которых ряд потребителей не работают на постоянной основе. Например, бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и контуры отопления здания, которые нагреваются только время от времени, могут быть подключены к общей гидравлике.Установка гидравлической стрелы в таких системах позволяет постоянно поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции, при этом избыточный нагретый теплоноситель течет обратно в котел. При включении дополнительного потребителя разница в расходах уменьшается и излишки больше не отправляются в теплообменник, а в открытый контур.

Гидравлическая стрела также может служить коллектором генераторной части при согласовании работы двух котлов, особенно если их мощность существенно различается.Дополнительным эффектом работы гидравлической стрелки можно назвать защиту котла от температурного удара, но для этого расход в генераторной секции должен превышать расход в потребительской сети не менее чем на 20%. Последнее достигается установкой насосов соответствующей мощности.

Схема подключения и установка

Гидравлический переключатель имеет простую электрическую схему, как собственное устройство. Большинство правил касаются не столько подключения, сколько расчета пропускной способности и распиновки.Тем не менее, знание полной информации позволит правильно провести монтаж, а также убедиться, что выбранная гидравлическая стрела подходит для ее установки в конкретной системе отопления.

Первое, что нужно четко понимать, это то, что гидравлическая стрела будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией. При этом в системе должно быть не менее двух насосов: один в контуре генерирующей части и хотя бы один в потребителе.В других условиях разделитель с низкими потерями будет действовать как шунт с нулевым сопротивлением и, соответственно, закоротит всю систему.

Пример схемы подключения водяной стрелки: 1 — котел отопления; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бачок; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидравлический сепаратор; 6 — автоматический дефлектор; 7 — запорная арматура; 8 — сливной кран; 9 — контур №1 бойлера косвенного нагрева; 10 — контур №2 радиаторов отопления; 11 — трехходовой клапан с электроприводом; 12 — контур No.3 теплый пол

Следующим аспектом является размер гидравлической стрелы, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчетного расхода в линии. За максимум можно принять расход теплоносителя либо в генерирующей, либо в потребительской части системы отопления по данным гидравлического расчета. Зависимость диаметра колбы сепаратора от расхода описывается отношением расхода к расходу теплоносителя через колбу.Последний параметр фиксированный и в зависимости от мощности котельной может варьироваться от 0,1 до 0,25 м / с. Частное, полученное при расчете указанного коэффициента, необходимо умножить на поправочный коэффициент 18,8.

Диаметр соединительных трубок должен составлять 1/3 диаметра колбы. При этом входные патрубки располагаются сверху и снизу колбы, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь, выпускные патрубки расположены так, что их оси смещены относительно осей вводов на два правильных диаметра.Описанные закономерности определяют общую высоту корпуса гидравлической стрелы.

Гидравлическая стрелка подключается к прямому и обратному магистральным трубопроводам котла или нескольких котлов. Конечно, при подключении гидравлической стрелы не должно быть намека на сужение условного канала ствола. Это правило вынуждает использовать трубы с очень большим условным проходом в трубопроводе котла и при подключении коллектора, что несколько усложняет вопрос оптимизации компоновки оборудования котельной и увеличивает материалоемкость трубопровода.

О разделительных заголовках

Наконец, мы кратко коснемся темы гидравлических стрел с несколькими выходами, также известных как сепколлы. По сути, это коллекторная группа, в которой разветвитель подачи и возврата объединен разделителем. Подобные устройства чрезвычайно полезны для согласования работы нескольких отопительных контуров с разным расходом и температурой теплоносителя.

Вертикальный разделительный коллектор позволяет создавать температурный градиент в выпускных соплах за счет смешивания порций охлаждающей жидкости.Это позволяет напрямую подключать, например, бойлер косвенного нагрева, группу радиаторов и контуры теплого пола без смесительной группы: разность температур между соседними выходами сепаратора, естественно, будет поддерживаться в пределах 10-15 ° C, в зависимости от циркуляции. режим. Однако следует помнить, что такой эффект возможен только в том случае, если обратный патрубок генераторной части расположен над обратными выводами потребителей.

По итогу дадим важную рекомендацию.Большинство бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт не требуют гидравлического разделителя. Гораздо более правильным решением будет подобрать мощность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока подключить к сети байпасную трубку. Если проектная или монтажная организация настаивает на установке гидравлической стрелы, это решение обязательно должно быть технологически обосновано.

Возникает много вопросов о том, нужна ли гидравлическая стрела и какую реальную пользу она принесет.Рассмотрим типовые системы отопления частных домов и те случаи, когда значительные деньги на усложнение с гидравлической стрелой были потрачены зря, а с внесением вреда.

Сложность схемы увеличивает вероятность поломок и ошибок, стоимость ремонта. Это может привести к неэффективным режимам, отсутствию электроснабжения, например, когда котел горячий, а батареи холодные …

Основное правило установки системы отопления для дома — упростить и удешевить ее Схема как можно больше (а не наоборот — нагромоздить и запутать…). Включение гидропоста добавляет сложности, значительно увеличивает цену и дает установщикам хорошие деньги.

Труба толстая с отводами

Обычно водяной пистолет выглядит как толстый ствол с множеством кранов, соединяющих все основные цепи дома. Возвраты подключаются к патрубкам в нижней ее части (расположены вертикально), в верхней части — подводящие, с одной стороны — котлы и водонагреватели, с другой — контуры потребителей — полы, радиаторы, горячее водоснабжение.

Давление внутри гидравлической стрелки практически одинаково в любой точке. Следовательно, в местах всех подключений он одинаковый. Следовательно, любой включенный / выключенный насос не окажет существенного влияния на соседний параллельный контур.

Типовая схема без гидравлической стрелы

На схеме к котлу подключены распределительные коллекторы, от которых отходят многие контуры с собственными насосами.

Мы видим, что при включении любого из этих насосов давление в соседних контурах существенно изменится (увеличится забор жидкости от подачи котла, давление подачи упадет, а обратка увеличится).Это повлияет на расход из соседних контуров.

Насос может уменьшать / увеличивать количество жидкости, протекающей в соседнем контуре, «там, где не просили» — например, при включении «собачьей будки» нагрев «дикой орхидеи в теплице» остановится. Но Бобик в питомнике не виноват в гибели цветка, он не забыл вставить в сложную схему гидравлическую стрелу …

Как работает отопление с помощью водяного пистолета?

Теперь давайте посмотрим, что происходит, когда все подающие и возвратные каналы соединены с отрезком трубы большого диаметра.

Включение насосов перестало существенно менять давление в системе. Теперь, в первую очередь, изменится количество жидкости, проходящей через гидравлическую стрелу, но сама система останется стабильной. Поэтому включение «гаража» не удивит пользователей в районе схемы «сауны».

Чаще цепь подключается не через коллектор, а напрямую к соединениям на самой гидравлической стрелке, что удешевляет…

Водяной пистолет можно собрать из металла своими руками

Поток жидкости через гидравлический разделитель

Как правило, жидкость переходит от подачи к возврату. Это означает, что расход котлового контура всегда выше забора жидкости потребителями. Это должно быть обеспечено в системе. Частичная работа котла «сама по себе» разрешена и полезна с точки зрения повышения температуры обратки.

Движение жидкости от возврата к питанию указывает на ненормальную работу — аварийный режим.Оказывается, обратка слишком холодная, а горячий котел охлаждает потребителей. Допускается на короткое время, на время устранения поломок.

Дополнительные функции гидравлики стрелка

Гидрострелка совмещает в себе функции сепаратора. При изменении скорости движения жидкости растворенный в ней воздух высвобождается и поднимается вверх в виде пузырьков, образуя воздушную пробку. Поэтому устройство обычно оснащается автоматическим воздухоотводчиком.

Также частицы ила оседают на дне, накапливая иловые отложения, поэтому внизу устройства устанавливается кран большого диаметра. Фирменные гидравлические стрелки, для лучшего отделения всего лишнего от теплоносителя, также комплектуются завихрителями сепаратора, но стоят они дорого ….

Гидравлический гидравлический разделитель собственной разработки с подающим и обратным коллекторами

Схема первичного и вторичного колец вместо гидравлического стрелка

Специалисты часто предпочитают схему из первичных и вторичных колец вместо гидравлической стрелы, которая, по их мнению, несколько проще, дешевле и стабильнее работает.

Котел прогоняет теплоноситель по короткому кольцу — от подающей к обратной, к которому все контуры с насосами подключаются парой соединений, а расстояние между подающим и обратным тройниками каждого контура не более 30 см. . Температура по соединительному кольцу снижается, поэтому первые контуры самые горячие … Сначала подключают горячую воду, потом теплый пол … Схема отлично работает в частных домах.

Вы можете найти дешевые изделия из полипропилена

Когда гидроудар точно не нужен и когда он нужен

Дилеры и «умельцы» пытаются навязать жильцам гидравлическую стрелу, установку ненужных насосов и «рубить бабло» как на самом оборудовании, так и на его установке.Стоимость системы можно увеличить, задав вопрос «а как же без гидравлической стрелы», и на 1000 долларов. и на 2000 долларов США….

Гидравлическая стрелка не поможет системе, если она простая и все ответвления могут работать от насоса котла, или с постоянно работающим вспомогательным насосом. Можно обойтись без заголовка с низким уровнем потерь, если есть только:

контур радиатора,
бойлер косвенного нагрева,
теплый пол,

, работа которого легко координируется.

Но, когда в такую схему будет включен другой котел с собственным насосом (не резервным, а постоянно работающим вспомогательным), уже будет необходимо выравнивать давление. Или при включении другого «мерцающего» бытового насоса, например, «теплицы».

Также вам понадобится гидравлическая стрела, когда есть много вторичных контуров с насосами, и все они работают в своих режимах.

Гидравлический разделитель — это устройство, основным назначением которого является разделение контуров отопления и котла.Это, в свою очередь, позволяет сглаживать перепады давления и расходы теплоносителя, а также быстро реагировать на перепады температуры. Чаще всего он используется в системах, которые характеризуются средней и высокой мощностью. Гидравлический разделитель для котлов с несколькими контурами исключает необходимость балансировки системных потоков насосов, поскольку все элементы работают независимо друг от друга. Помимо прочего, нельзя не отметить еще одну очень важную роль. В данном случае речь идет о защите самого котла от воздействия очень низких температур (так называемая «низкотемпературная коррозия»).

Принцип действия

Если говорить о таком понятии, как принцип действия, то это довольно просто. Вся система отопления состоит из большого и малого контура. В том случае, если в котле вырабатывается необходимый объем теплоносителя с подходящей температурой, жидкость, заполняющая гидросепаратор, начинает двигаться в нем горизонтально. Как только равновесие в системе будет нарушено (например, откроется кран в одном из потребителей), он начнет движение по небольшому контуру, и температура перед самим котлом повысится.Автоматика в ответ выключит устройство из соображений безопасности. Охлаждающая жидкость будет двигаться в штатном режиме до тех пор, пока ее температура не упадет. Холодная жидкость будет сигналом для повторного включения котла в систему.

Режимы работы

Гидравлический разделитель может работать в трех основных режимах. Первый из них активируется, когда потребность системы в тепле соответствует уже произведенному количеству. Во втором режиме отопительной системе требуется меньше тепла, чем она уже выработала.В этом случае определенная часть жидкости возвращается в котел через гидросепаратор и сигнализирует автоматике о снижении его мощности или даже о временном отключении. Третий режим работы заключается в том, что системе требуется больше тепла. В этом случае часть потока теплоносителя забирается на насосы, после чего автоматика получает сигнал на увеличение мощности котла.

Основные преимущества использования устройства

Как показали проведенные исследования, использование гидравлического сепаратора позволяет увеличить срок эксплуатации котла примерно на тридцать процентов.Прежде всего, это достигается за счет обеспечения его защиты от низкотемпературной коррозии. Кроме того, увеличивается срок службы насоса. Важным преимуществом считается усиление реакции на всевозможные изменения условий. Нельзя не подчеркнуть тот факт, что устройство позволяет избежать дисбаланса, поскольку система отопления становится более гидравлически устойчивой.

выводы

Подводя итог, следует отметить, что работа гидролинии с малыми потерями автоматическая.Другими словами, нет необходимости его настраивать и настраивать. Котел запускается в подающей линии замкнутого контура, тем самым защищая себя от низкой температуры возвратной воды. Что касается стоимости такого устройства, как гидравлический сепаратор, то цена на самую дешевую модель составляет около трех тысяч рублей.

Система обогрева представляет собой чрезвычайно сложный и замысловатый «организм», который для нормальной и эффективной работы требует всесторонней координации, сбалансированной работы каждого отдельного элемента.И достичь такой гармонии непросто, особенно если система отопления сложная, состоит из нескольких контуров и множества ответвлений, действующих по разным принципам и имеющих разные показатели температуры рабочей жидкости. Причем эти контуры, как и другие теплообменные устройства, могут быть оснащены собственными устройствами автоматического регулирования и, так сказать, «жизнеобеспечения», которые не должны мешать их работе в деятельности других элементов.

Сегодня используют несколько методов для получения «гармонии» системы отопления, однако предельно простым по устройству считается наиболее простое и в то же время эффективное устройство — гидравлический сепаратор, более известный в кругу. покупателей как гидравлическая стрела для отопления. Что это за устройство, как оно работает, каковы необходимые расчеты и действия при установке, и пойдет речь в сегодняшней статье.

Роль гидравлической стрелы в современных системах отопления

Для того, чтобы узнать, что такое гидравлическая стрела и какие функции она выполняет, сначала познакомимся с особенностями работы индивидуальных систем отопления.

Простой вариант

Самый простой вариант системы отопления с циркуляционным насосом будет выглядеть примерно так.

Конечно, эта диаграмма сильно упрощена, так как многие сетевые элементы в ней (например, группа безопасности) просто не показаны, чтобы «облегчить» понимание картинки. Итак, на схеме вы можете увидеть, в первую очередь, отопительный котел, благодаря которому нагревается рабочая жидкость. Также виден циркуляционный насос, с помощью которого жидкость движется по подающему (красному) трубопроводу и так называемому «обратному».Что характерно, такой насос можно устанавливать как в трубопроводе, так и непосредственно в котле (последний вариант больше присущ настенным приборам).

Примечание! Даже в замкнутом контуре есть радиаторы отопления, благодаря которым осуществляется теплообмен, то есть выделяемое тепло передается в помещение.

Если правильно подобран насос по давлению и производительности, то одного его будет вполне достаточно для одноконтурной системы, следовательно, нет необходимости использовать другие вспомогательные устройства.

Более сложный вариант

Если площадь дома достаточно большая, то представленной выше схемы для него явно не хватит. В таких случаях используется сразу несколько отопительных контуров, поэтому схема будет выглядеть несколько иначе.

Здесь мы видим, что через насос рабочая жидкость поступает в коллектор, а оттуда уже передается в несколько контуров отопления. Последние включают следующие элементы.

Высокотемпературный контур (или несколько), в котором есть коллекторы или обычные аккумуляторы.
Системы ГВС с бойлером косвенного нагрева. Требования к движению рабочего тела здесь особые, так как температура нагрева воды в большинстве случаев регулируется изменением расхода жидкости, проходящей через котел.
Теплый пол. Да, температура рабочей жидкости для них должна быть на порядок ниже, поэтому используются специальные термостатические устройства. Причем контуры теплого пола имеют длину, значительно превышающую стандартную разводку.

Совершенно очевидно, что один циркуляционный насос не справляется с такими нагрузками. Конечно, сегодня продаются высокопроизводительные модели повышенной мощности, способные создавать достаточно высокое давление, но стоит задуматься и о самом нагревательном устройстве — его возможности, увы, не безграничны. Дело в том, что элементы котла изначально рассчитаны на определенные показатели давления и производительности. И превышать эти показатели не стоит, так как это чревато поломкой дорогостоящей системы отопления.

Кроме того, сам циркуляционный насос, работающий на пределе собственных возможностей для обеспечения жидкостью всех контуров сети, долго не сможет служить. Что уж говорить о сильном шуме и потреблении электроэнергии. Но вернемся к теме нашей статьи — водяная стрелка для отопления .

Можно ли установить один насос на контур?

Казалось бы, вполне логично оборудовать каждый отопительный контур своим циркуляционным насосом, соответствующим всем необходимым параметрам для решения проблемы.Это так? К сожалению, даже в этом случае проблема не будет решена — он просто переедет в другую плоскость! Ведь для стабильной работы такой системы необходим точный расчет каждого насоса, однако даже в этом случае сложная многоконтурная система не станет равновесной. Каждый насос здесь будет подключен к своей схеме, и его характеристики будут изменяться (то есть не будут стабильными). В этом случае одна из цепей может работать полноценно, а вторую можно отключить.Из-за циркуляции в одном контуре инерционное движение рабочего тела может формироваться в соседнем контуре, где это вообще не требуется (по крайней мере, на данный момент). И таких примеров может быть много.

В результате система теплых полов может недопустимо перегреться, разные помещения могут нагреваться неравномерно, отдельные контуры могут «заблокироваться». Одним словом, все происходит так, что ваши усилия по оснащению системы высокой эффективностью идут насмарку.

Примечание! Особенно из-за этого страдает насос, установленный рядом с котлом отопления. А во многих домах используется сразу несколько отопительных приборов, что крайне сложно контролировать, практически невозможно. Из-за всего этого просто выходит из строя дорогостоящее оборудование.

Есть выход? Да — не только разделите сеть на контуры, но и позаботьтесь об отдельном контуре для котла отопления. А еще поможем с балансировкой гидравлической стрелы для отопления или, как ее еще называют, гидросепаратора.

Характеристики гидравлического разделителя

Итак, этот несложный элемент необходимо установить между коллектором и котлом отопления. Многие спросят: почему это устройство вообще назвали стрелкой? Причина, скорее всего, в том, что он может перенаправить поток рабочей жидкости, тем самым уравновешивая всю систему. Конструктивно это полая труба прямоугольного или круглого сечения. Этот патрубок заглушен с двух сторон и снабжен двумя патрубками — выходным и, соответственно, входным.

Получается, что в системе появляется пара взаимосвязанных контуров, которые при этом не зависят друг от друга. Меньший контур предназначен для котла, а больший — для всех ответвлений, контуров и коллектора. Расход для каждого из этих контуров разный, как и скорость движения рабочего тела; контуры не оказывают существенного влияния друг на друга. Отметим также, что давление в меньшем контуре обычно стабильно, поскольку нагревательное устройство постоянно работает с одинаковой скоростью, в то время как тот же показатель в большем контуре может меняться в зависимости от текущей работы тепловой сети.

Примечание! Диаметр работы следует выбирать таким образом, чтобы образовывалась зона низкого гидравлического сопротивления, позволяющая уравнять показатель давления в меньшем контуре, независимо от того, активны ли рабочие контуры.

В результате каждая секция системы работает максимально сбалансировано, перепадов давления не наблюдается, котельное оборудование исправно функционирует.

Видео — Основные характеристики Hydro Arrows для отопления

Принцип работы гидросистемы стрелка

Короче говоря, гидравлическая стрела может работать в одном из трех возможных режимов работы.Познакомимся с каждым из них более подробно.

Ситуационный номер 1

Речь идет о практически идеальном состоянии равновесия всей сети. Давление жидкости, создаваемое насосом в меньшем контуре, равно общему давлению всех контуров в системе отопления. Температура на входе и выходе одинаковая. Рабочая жидкость не движется вертикально или перемещается в минимальном количестве.

Но стоит отметить, что на самом деле такая ситуация встречается крайне редко, потому что функциональные свойства отопительных контуров, как мы упоминали ранее, подвержены периодическим изменениям.

Ситуационный номер 2

В отопительных контурах расход рабочей жидкости выше, чем в меньших контурах. Образно говоря, спрос значительно превышает предложение. В таких условиях происходит вертикальное перетекание носителя из возвратной трубы в подающую. Этот поток, поднимаясь, смешивается с горячей жидкостью, которая, в свою очередь, поступает от нагревателя. На диаграмме выше ситуация представлена более наглядно.

Ситуационный номер 3

Полная противоположность предыдущей ситуации.Расход в меньшем контуре выше, чем в отопительных контурах. Это может быть из-за:

кратковременное отключение одного контура (или сразу нескольких) из-за отсутствия потребности в отоплении конкретного помещения;
отопительный котел, предусматривающий поэтапное подключение всех контуров;
отключение одной цепи с целью ремонта.

Здесь нет ничего плохого. При этом в самой водяной стрелке возникает вертикальный нисходящий поток для нагрева.

Гидравлические делители производства ООО «Атом» и средние цены

Продукция этого производителя также пользуется большим спросом, и причина этого кроется не только в хорошем качестве гидравлических стрелков, но и в их доступной стоимости. Ознакомиться с характеристиками моделей и их среднерыночными ценами вы можете из приведенной ниже таблицы.

Особенности расчета гидроблока

Зачем нужен точный расчет гидравлической стрелы для систем отопления? Дело в том, что благодаря этому будет обеспечен требуемый температурный режим, что, в свою очередь, позволит добиться согласованности функционирования всех элементов — таких как термоголовка, циркуляционный насос, ТЭН и так далее. Для расчетов следует использовать специальные формулы для определения оптимальных размеров тепловой стрелки.

Суть этих расчетов предельно проста: необходимо найти диаметр установки, позволяющий направить рабочую жидкость в контуре отопления в массы теплоносителя нагревателя. Вся необходимая информация для проведения расчетов своими руками приведена ниже.

Примечание! Если все рассчитать неправильно, то из-за этого будет перерасход энергии. Поэтому перед покупкой гидравлического жатки необходимо провести эти расчеты с максимальной точностью.В идеале это должен делать профессиональный инженер-конструктор, обладающий соответствующими навыками.

Вот и все. Для более детального изучения вопроса рекомендуем прочитать видео ниже. Удачи!

Видео — Как рассчитать гидравлическую стрелу для отопления

NFPA — Что такое пневматика

Принципы пневматики те же, что и у гидравлики, но пневматика
передает энергию, используя газ вместо жидкости.Обычно используется сжатый воздух, но для особых целей можно использовать азот или другие инертные газы. В пневматике воздух обычно нагнетается в ресивер с помощью компрессора. Ресивер вмещает большой объем сжатого воздуха, который может использоваться пневматической системой по мере необходимости. Атмосферный воздух содержит переносимые по воздуху грязь, водяной пар и другие загрязнители, поэтому фильтры и осушители воздуха часто используются в пневматических системах для поддержания чистоты и сухости сжатого воздуха, что повышает надежность и срок службы компонентов и системы.В пневматических системах также используются различные клапаны для управления направлением, давлением и скоростью приводов.

Большинство пневматических систем работают при давлении около 100 фунтов на квадратный дюйм или меньше. Из-за более низкого давления цилиндры и другие приводы должны иметь размер больше, чем их гидравлические аналоги, чтобы прикладывать эквивалентную силу. Например, гидроцилиндр с поршнем диаметром 2 дюйма (площадь 3,14 кв. Дюйма) и жидкостью
давление 1000 фунтов на квадратный дюйм может толкнуть с 3140 фунтами.силы. Пневматическому цилиндру, использующему воздух под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм, потребуется отверстие почти 6½ дюйма (33 кв. Дюйма) для развития такой же силы.

Несмотря на то, что пневматические системы обычно работают при гораздо более низком давлении, чем гидравлические системы, пневматика обладает множеством преимуществ, которые делают ее более подходящей для многих приложений . Поскольку пневматическое давление ниже, компоненты могут быть изготовлены из более тонких и легких материалов, таких как алюминий и инженерные пластмассы, в то время как гидравлические компоненты обычно изготавливаются из стали и ковкого или чугуна.Гидравлические системы часто считаются жесткими, тогда как пневматические системы обычно предлагают некоторую амортизацию или «отдачу». Пневматические системы, как правило, проще, потому что воздух может быть выпущен в атмосферу, тогда как гидравлическая жидкость обычно направляется обратно в резервуар для жидкости.

Пневматика также имеет преимущества перед электромеханическими методами передачи энергии . Электродвигатели часто ограничиваются тепловыделением. Тепло
Генерация обычно не является проблемой для пневматических двигателей , потому что поток сжатого воздуха, проходящий через них, уносит от них тепло.Кроме того, поскольку пневматические компоненты не требуют электричества, им не нужны громоздкие, тяжелые и дорогие взрывозащищенные корпуса, необходимые для электродвигателей. Фактически, даже без специальных кожухов электродвигатели значительно крупнее и тяжелее пневматических двигателей эквивалентной мощности. Кроме того, при перегрузке пневматические двигатели просто заглохнут и не потребуют энергии. Электродвигатели, напротив, могут перегреться и сгореть при перегрузке. Более того, для управления крутящим моментом, усилием и скоростью с помощью пневматики часто требуются простые клапаны регулирования давления или потока, в отличие от более дорогих и сложных средств управления электроприводом.Как и в случае с гидравликой, пневматические приводы могут мгновенно изменять направление вращения, в то время как электромеханические компоненты часто вращаются с большим импульсом, что может задерживать изменение направления.

Еще одно преимущество
пневматика заключается в том, что она позволяет использовать вакуум для захвата и перемещения предметов. Вакуум можно рассматривать как отрицательное давление — удаляя (откачивая) воздух из объема между двумя частями, атмосферное давление за пределами объема толкает части вместе.Например, попытка взять один лист бумаги или сырое яйцо представляет собой проблему с обычными захватами. Но с помощью вакуумной пневматической системы вакуумирование присоски, соприкасающейся с листом бумаги или яичной скорлупой, вызовет атмосферное давление, прижимающее бумагу или яйцо к чашке, позволяя поднять ее.

Пневматика

Автоматизация производства — крупнейший сектор пневматической техники , который широко используется для манипулирования продуктами при производстве, обработке и упаковке. Пневматика также широко используется в медицинском и пищевом оборудовании. Пневматика обычно рассматривается как технология подбора и установки, при которой пневматические компоненты работают согласованно, выполняя одну и ту же повторяющуюся операцию тысячи раз в день. Но пневматика — это намного больше. Поскольку сжатый воздух может иметь амортизирующий эффект, его часто используют для более мягкого
прикосновения, чем то, что обычно могут обеспечить гидравлические или электромеханические приводы.Во многих приложениях пневматика используется больше из-за ее способности обеспечивать контролируемое нажатие или сжатие, поскольку она предназначена для быстрого и повторяющегося движения. Кроме того, электронное управление может обеспечить точность позиционирования пневматических систем, сопоставимую с точностью гидравлических и электромеханических технологий.

Пневматика также широко используется на химических заводах и нефтеперерабатывающих заводах для приведения в действие больших клапанов. Он используется в мобильном оборудовании для передачи энергии там, где гидравлические или электромеханические приводы менее практичны или не так удобны, а также в автомобильных перевозках для различных функций транспортных средств.И, конечно же, вакуум используется для подъема и перемещения деталей и продуктов. Фактически, объединение нескольких вакуумных чашек в единую конструкцию позволяет поднимать большие и тяжелые предметы.
Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых изданий, в которых описывается использование пневматики в различных областях:

Еда и напитки:

Пневматика обеспечивает надежность пищевой промышленности

Пневматика перемещает труднодоступные продукты

Другие отрасли, в которых пневматика выгодна:

Завод
Автоматика
Погрузочно-разгрузочные работы
Медицинский
Системы для внедорожных и дорожных транспортных средств
Упаковка

Дополнительные пневматические приложения

Другие примеры применения пневматики

Основы пневматики Онлайн-обучение

Снижение затрат за счет
Пневматика Автоматизация

В этом руководстве с использованием тематических исследований и иллюстраций объясняется, как автоматизация пневматики
снизить производственные затраты с минимумом вложений и сложностей.

Компоненты Fluid Power

Гидравлические системы питания состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе или последовательно для выполнения определенного действия или работы. Люди, хорошо разбирающиеся в гидравлических контурах и проектировании систем, могут покупать отдельные компоненты и сами собирать из них гидравлическую энергетическую систему. Тем не менее, многие гидравлические системы разработаны дистрибьюторами, консультантами и другими специалистами в области гидравлической энергии, которые могут предоставить систему полностью или частично.

Основные компоненты любой гидравлической системы:

насосное устройство — гидравлический насос или воздушный компрессор для подачи жидкости в систему
проводники жидкости — трубки, шланги, фитинги, коллекторы и другие компоненты, которые распределяют жидкость под давлением по системе
клапаны — устройства, регулирующие расход жидкости, давление, пуск, останов и направление
Приводы — цилиндры, двигатели, поворотные приводы, захваты, вакуумные чашки и другие компоненты, которые выполняют конечную функцию гидравлической системы.
вспомогательные компоненты — фильтры, теплообменники, коллекторы, гидравлические резервуары, пневматические глушители и другие компоненты, которые позволяют гидравлической системе работать более эффективно.

Электронные датчики и переключатели также включены во многие современные гидравлические системы, чтобы обеспечить средства электронного управления для контроля работы компонентов. Диагностические инструменты также используются для измерения давления, температуры и расхода при оценке состояния системы и для поиска неисправностей.

Устройство для определения местоположения жидкостей NFPA —

где вы можете найти гидравлические и пневматические компоненты и продукты, доступные от компаний-членов NFPA.

Сеансы дополнительного образования и обучения, предлагаемые NFPA и его членами, можно найти по телефону

Образовательные ресурсы.

Гидравлическая символика 304 — кондиционирование и мониторинг

Автор: Джош Косфорд, редактор

Использование символов гидравлики должно быть исчерпывающим, чтобы подробно описать работу всей гидравлической системы.Гидравлические машины, конечно, состоят не только из насосов, клапанов и приводов, хотя они часто являются звездами шоу. Эти звезды быстро перешли бы на другую сторону славы, если бы не компоненты для кондиционирования и контроля вашей машины.

Условные обозначения — это символы, обозначающие компоненты, используемые для фильтрации, нагрева, охлаждения или иной обработки гидравлической жидкости вашей машины. Если вы помните из «Гидравлической символики 101», мы чаще всего рисуем символы кондиционирования жидкости в форме ромба.От этого основного ромба жидкость движется через символ компонента разными способами, я подробно описал основной символ фильтра, показанный на рисунке 1.

Рис. 1. Фильтры

Представьте себе гидравлическую жидкость, втекающую из верхней части алмаза, где она может заполнить камеру. Пунктирная линия не является ни пилотной, ни сливной линией, как описано в предыдущих статьях, а перфорацией. Жидкость должна проходить через перфорационные отверстия, оставляя частицы на поверхности слоя. Реальные перфорации микроскопические, но они хорошо представляют реальный фильтр.Чистая жидкость выходит через дно, чаще всего прямо в резервуар, снова готовая к откачке.

Гидравлические системы нуждаются в защите от взвешенных в атмосфере частиц, таких как пыль, осадки при сварке и частицы при механической обработке. Цилиндры дифференциала требуют дополнительного объема жидкости для расширения, и эта жидкость должна вытягиваться из резервуара. По мере того, как объем жидкости в резервуаре уменьшается, воздух втягивается, чтобы заменить его, и без какой-либо формы удаления загрязнения атмосферное загрязнение может попасть в систему.Дыхательный фильтр пропускает воздух, задерживая частицы. Второй символ на рисунке 1 с дугой над фильтрующим элементом — такое устройство.

Полная сборка фильтра на Рисунке 1 представляет собой набор компонентов для фильтрации и мониторинга состояния фильтра. Жидкость проходит прямо через середину, где частицы задерживаются внутри среды. Символ манометра находится слева. Этот манометр отличается тем, что две противоположные линии заканчиваются по обе стороны от манометра.Известный как манометр дифференциального давления, он сравнивает давление на входе и выходе фильтра, чтобы показать падение давления на фильтрующем элементе. Отображение падения давления, а не абсолютного давления, предлагает точный метод запуска замены фильтра, когда фильтр начинает засоряться. Манометр выше по потоку обеспечит только показание противодавления на фильтре, а не падение давления через элемент.

Справа от фильтра находится обратный клапан со смещением пружины, имеющий значение пружины 25 фунтов на кв. Дюйм.Этот обратный клапан обеспечивает обходной путь потока в случае увеличения падения давления из-за чрезмерно засоренного фильтра. Возвратные линии, как правило, являются плохими местами для противодавления, поэтому этот обратный клапан обеспечивает альтернативный путь потока, когда фильтр становится слишком забитым, чтобы течь достаточно хорошо. При давлении 25 фунтов на квадратный дюйм обратный клапан начинает открываться, чтобы уменьшить противодавление через элемент. Обратите внимание, что поток через обратный клапан не фильтруется, позволяя загрязнениям проходить сквозь него.

На рисунке 2 я показываю составной символ для узла дуплексного фильтра.Дуплексный фильтр позволяет заменять фильтр по требованию, пока гидравлическая система все еще работает. Жидкость сначала входит через верхнюю часть трехходового шарового клапана. Три конуса показывают верхнее входное отверстие и два возможных горизонтальных выхода в зависимости от расположения показанной ручки, прорастающей снизу. Некоторые трехходовые клапаны представляют собой просто круг с L-образной линией, соединяющей два из трех портов, но я считаю эту версию более лаконичной.

Рис. 2. Дуплексный фильтр и антикавитационный узел.

Рядом с трехходовым шаровым краном находятся два объекта, которые выглядят как цилиндры с пружинным возвратом.По сути, это всплывающие индикаторы. Значение пружины будет эквивалентно примерно двум третям настройки перепускных обратных клапанов. Если перепускные клапаны начинают открываться при 45 фунтах на квадратный дюйм, всплывающий индикатор преодолевает свою пружину при 30 фунтах на квадратный дюйм, чтобы предупредить команду технического обслуживания о том, что фильтр следует заменить в ближайшее время. Часто меняя цвет с зеленого на красный во время всплывающего окна, они автоматически сбрасываются, когда падение давления возвращается к норме после замены фильтра.

Вы можете видеть, что у каждого фильтра есть свой перепускной клапан (который иногда находится в самом фильтрующем элементе), хотя я опустил пружинный клапан, чтобы уменьшить беспорядок.После того, как жидкость проходит через фильтр через нижнюю часть, оба элемента присоединяются к единому выпускному отверстию, через которое чистое масло выходит из узла. Большинство дуплексных фильтров устанавливаются в трубопроводе, а не в баке, и могут быть фильтрами под давлением, а также фильтрами возвратной линии.

Узел антикавитационного фильтра на рис. 2 предоставляет еще пару вариантов символики для узла фильтра. Во многом он аналогичен фильтру в сборе на Рисунке 1, но включает еще два варианта. Второй обратный клапан обеспечивает антикавитационную функцию системы.Существуют обстоятельства, при которых гидравлическая система может захотеть «плавать», что означает, что ее можно тянуть, поднимать или толкать под действием силы тяжести или нагрузки. Например, если на цилиндр давят в неподвижном состоянии, может потребоваться втягивание жидкости из резервуара, чтобы компенсировать перепад объема. Без обратного клапана в цилиндре может образоваться кавитация и возникновение пузырьков воздуха, которые потенциально могут повредить цилиндр при повторном повышении давления.

Компонент справа от алмазного фильтра — это реле перепада давления.Сравнивая давление на входе и выходе, как показано на манометре на Рисунке 1, этот переключатель включает световой сигнал, ПЛК или другое предупреждение о том, что фильтр следует заменить в ближайшее время. Сам символ представляет собой квадратную рамку с символом фиксированной пружины наверху. Три точки представляют собой электрические контакты, а линия показывает электрический путь по умолчанию, в данном случае «замкнутый» для соединения нижнего контакта с левым боковым контактом. Когда давление соответствует значению пружины переключателя, контакт смещается вправо, замыкая электрическую цепь и сигнализируя предупреждение.

Ни один агрегат подготовки жидкости не является полным без контроля температуры гидравлической жидкости. Нагреватели, охладители или теплообменники полезны для большинства гидравлических систем, особенно для тех, которые расположены в различных климатических или рабочих условиях. На рис. 3 ромбовидным символом обозначены нагреватели и охладители. Первый символ слева показывает вертикальный путь потока гидравлической жидкости, разделяющий пополам две направленные внутрь стрелки. Эти стрелки обозначают не путь потока жидкости, как это типично для символа, а направление теплопередачи и обозначают символ для нагревателя, такого как электрический змеевик в резервуаре.

Рис. 3. Теплообменники и охладители

Второй слева символ охладителя очень похож на нагреватель, за исключением двух направленных наружу стрелок, которые обозначают тепло, отводимое из жидкости. Этот символ является основным и не говорит нам, является ли охладитель жидкостным или жидким воздухом, хотя я бы предположил, что жидкость-воздух, по сравнению с символом справа. Символ теплообменника объединяет внутренние элементы нагревателя и охладителя, показывая способность направлять тепло внутрь или наружу (но никогда одновременно).Однако справа выступает дополнительная пара линий жидкости, которые сначала входят сверху, а затем выходят снизу. Дополнительные линии обозначают охлаждающую жидкость, которая может быть городской водой или водным гликолем, охлажденной или нагретой. Охладитель с трубкой и кожухом или паяный пластинчатый охладитель являются примерами охладителя жидкость-жидкость.

Последний символ соединения, обведенный линией корпуса, — это охладитель воздух-жидкость. Этот блок может быть либо трубчато-ребристым, либо стержневым и пластинчатым, типичным для принудительных воздухоохладителей.На сложной фигуре справа показаны два соединенных треугольника, образующие ребра охлаждающего вентилятора, прикрепленные к круговому символу первичного двигателя для электродвигателя. Буква «M» обозначает двигатель, и если бы его корпус был квадратным, это означало бы наличие двигателя внутреннего сгорания.

Устранение неисправностей гидравлических насосов

Когда возникает проблема с гидравликой, насос обычно заменяется одним из первых компонентов, но на самом деле он должен быть последним.Почему? Потому что помпа — самая трудоемкая и самая дорогая деталь для замены. Его никогда не следует менять до проведения нескольких тестов. Сначала следует провести самые простые тесты и проверки.

Визуальные тесты

Электродвигатель работает? Звучит легко, но не следует упускать из виду. Несколько лет назад я преподавал на заводе в Кентукки, когда однажды утром пришел студент и сказал, что накануне вечером у них возникла проблема с перегревом пресса.Он сказал, что поменяли насос фильтрации и охлаждения, чтобы только потом узнать, что двигатель был выключен.

Вращается ли вал насоса? Часто бывает трудно сказать об этом из-за кожухов муфты и С-образных креплений. Я знаю одну установку, на которой давление на выходе насоса колебалось. Они заменили насос и обнаружили, что изношенная шпонка на валу повредила шпоночную канавку на муфте.

Проверьте уровень масла. Это также должно быть очевидно, поскольку часто это единственное, что проверяется перед заменой насоса.Уровень масла должен быть на 3 дюйма выше всасывания насоса. В противном случае в резервуаре может образоваться водоворот, позволяющий воздуху попасть в насос.

Если уровень масла низкий, определите место утечки в системе. Утечки бывает трудно найти. Гидравлическая система прижимных валков на бумажной фабрике в Южной Каролине постоянно имела проблемы с низким уровнем масла, но утечку обнаружить не удалось. Гидравлический блок находился в подвале, а трубопровод проходил через палубу к рулону наверху. Чтобы помочь найти утечку, в резервуар был добавлен краситель.Затем использовали ультрафиолетовый фонарик и защитные очки, чтобы определить местонахождение утечки, которая находилась на высоте 30 футов чуть ниже второго уровня.

Насос с трещиной на монтажном кронштейне
привело к перекосу вала и износу уплотнения.

Проверка звука

Как звучит помпа при нормальной работе? Пластинчатые насосы обычно тише поршневых и шестеренчатых. Если помпа издает пронзительный воющий звук, скорее всего, это кавитация.Если он издает стук, как будто вокруг гремят шарики, то, вероятно, происходит аэрация.

Кавитация

Кавитация — это образование и схлопывание воздушных полостей в жидкости. Когда насос не может получить весь необходимый ему объем масла, возникает кавитация. Гидравлическое масло содержит приблизительно 9 процентов растворенного воздуха. Когда насос не получает достаточного объема масла на всасывающем патрубке, возникает высокое вакуумное давление.

Этот растворенный воздух вытягивается из масла на стороне всасывания, а затем схлопывается или взрывается на стороне нагнетания.Имплозии производят очень устойчивый высокий звук. Когда пузырьки воздуха схлопываются, происходит повреждение внутри насоса.

Стрелка на шестеренчатом насосе
корпус указывает направление вращения.

Аэрация

Аэрация иногда называется псевдокавитацией, потому что воздух попадает во всасывающую полость насоса. Однако причины аэрации совершенно иные, чем причины кавитации. В то время как кавитация вытягивает воздух из масла, аэрация является результатом попадания наружного воздуха во всасывающую линию насоса.

Аэрация может быть вызвана рядом причин, в том числе утечкой воздуха во всасывающей линии. Это могло быть в виде неплотного соединения, трещин или неподходящего уплотнения. Один из методов поиска утечки — разбрызгать масло на штуцеры всасывающей линии. Жидкость на мгновение втягивается в линию всасывания, и звук стука внутри насоса прекращается на короткий период времени, как только будет обнаружен путь для воздушного потока.

В прошлом году мне позвонили для устранения неполадок с бумажной фабрики в Висконсине, где был заменен один из насосов для компенсации давления, поскольку он не создавал и не поддерживал давление.Когда новый насос также не создавал давления, ручной клапан на выпускной линии был закрыт, чтобы изолировать насос от системы.

Давление все равно не нарастало. Поскольку в выпускной линии не было других клапанов, проблема должна была быть в линии всасывания. При более внимательном осмотре на всасывающем трубопроводе была обнаружена трещина.

Плохое уплотнение вала также может вызвать аэрацию, если в систему используется один или несколько насосов с постоянным рабочим объемом. Масло, которое проходит внутри насоса постоянного объема, возвращается к всасывающему патрубку.Если уплотнение вала изношено или повреждено, воздух может пройти через уплотнение во всасывающую полость насоса.

Это недавно произошло на рафинере, где гидравлический насос использовался для поддержания точного зазора между дисками. Через несколько минут после включения системы из резервуара начала выходить пена.

После замены помпы в монтажном кронштейне была обнаружена трещина. Это привело к нарушению центровки вала и износу уплотнения. Несоосная муфта также может вызвать преждевременный износ уплотнения вала.

Как упоминалось ранее, если уровень масла слишком низкий, масло может попасть во всасывающую линию и перетечь в насос. Поэтому всегда проверяйте уровень масла, когда все цилиндры втянуты.

Если установлен новый насос и давление не нарастает, вал может вращаться в неправильном направлении. Некоторые шестеренчатые насосы можно вращать в любом направлении, но у большинства на корпусе есть стрелка, указывающая направление вращения.

Вращение насоса всегда следует смотреть с конца вала.Если насос вращается в неправильном направлении, соответствующее количество жидкости не заполнит всасывающий патрубок из-за внутренней конструкции насоса.

Настройка компенсатора ограничивает
максимальное давление на выходе
насоса переменной производительности.

Испытание насоса постоянного рабочего объема

Насос постоянного рабочего объема подает постоянный объем масла для заданной скорости вала. После насоса должен быть установлен предохранительный клапан для ограничения максимального давления в системе.

Следующим шагом после визуальной и звуковой проверки является определение того, есть ли у вас проблемы с объемом или давлением. Если давление не достигает желаемого уровня, изолируйте насос и предохранительный клапан от системы.

Это можно сделать, закрыв клапан, закупорив линию ниже по потоку или заблокировав предохранительный клапан. Если при этом нарастает давление, то за точкой изоляции находится компонент, который идет в обход. Если давление не повышается, насос или предохранительный клапан неисправны.

Если система работает на более низкой скорости, проблема с громкостью. Насосы со временем изнашиваются, в результате чего подается меньше масла. Хотя расходомер может быть установлен на выпускной линии насоса, это не всегда практично, поскольку подходящие фитинги и переходники могут отсутствовать.

Чтобы определить, сильно ли изношен насос и работает ли он в режиме байпаса, сначала проверьте ток, подаваемый на электродвигатель. Если возможно, этот тест следует провести на новом насосе, чтобы установить эталон.Мощность электродвигателя зависит от гидравлической мощности, необходимой для системы.

Это показано в следующей формуле: мощность электродвигателя в лошадиных силах (л.с.) = галлонов в минуту (GPM) x фунтов на квадратный дюйм (psi) x 0,00067. Например, если используется насос на 50 галлонов в минуту и максимальное давление составляет 1500 фунтов на квадратный дюйм, потребуется двигатель мощностью 50 л.с. Если насос подает меньше масла, чем был новым, сила тока, необходимого для привода насоса, упадет.

Двигатель мощностью 230 В и мощностью 50 л.с. имеет среднюю номинальную полную нагрузку 130 А.Если сила тока значительно ниже, насос, скорее всего, работает в режиме байпаса, и его следует заменить.

Также следует проверить температуру корпуса насоса и всасывающей линии. Сильное повышение температуры указывает на сильно изношенный насос.

Чтобы изолировать насос фиксированного объема и предохранительный клапан от системы, закройте клапан или заглушите линию ниже по потоку (слева) . Если давление растет, то компонент после точки изоляции проходит в обход (справа) .

Испытание насоса с регулируемым рабочим объемом

Наиболее распространенным типом насосов переменного рабочего объема является конструкция с компенсацией давления. Настройка компенсатора ограничивает максимальное давление на выпускном отверстии насоса. Насос должен быть изолирован, как описано для насоса постоянного рабочего объема.

Если давление не повышается, возможно, неисправен предохранительный клапан или компенсатор насоса. Перед проверкой любого компонента выполните необходимые процедуры блокировки и убедитесь, что давление на выпускном отверстии равно нулю фунт / кв. Дюйм.Затем предохранительный клапан и компенсатор можно разобрать и проверить на предмет загрязнения, износа и поломки пружин.

Если в системе существует проблема с объемом, выполните следующие тесты:

Проверьте температуру в линии резервуара предохранительного клапана с помощью термометра или инфракрасной камеры. Линия бака должна быть близка к температуре окружающей среды. Если линия горячая, предохранительный клапан либо частично открыт, либо установлен слишком низко.
Установите расходомер в сливную линию корпуса и проверьте расход.Большинство насосов с регулируемым рабочим объемом пропускают 1-3 процента максимального объема насоса через дренажную линию корпуса. Если расход достигает 10 процентов, насос следует заменить. Постоянная установка расходомера в сливную линию корпуса — отличный инструмент для обеспечения надежности и поиска и устранения неисправностей.
Проверить ток на приводном двигателе.
Убедитесь, что давление компенсатора на 200 фунтов на квадратный дюйм выше максимального давления нагрузки.Если установлено слишком низкое значение, золотник компенсатора сместится и начнет уменьшать объем насоса, когда система требует максимального объема.

Выполнение этих рекомендуемых тестов должно помочь вам принять правильное решение относительно состояния ваших насосов или причин отказов насосов. Если вы меняете насос, есть причина для его замены. Не делайте этого только потому, что у вас есть запасной.

Проведите оценку надежности каждой из ваших гидравлических систем, чтобы при возникновении проблемы вы могли проконсультироваться с текущими показаниями давления и температуры.

Подробнее об устранении неисправностей гидравлики:

Семь самых распространенных ошибок гидравлического оборудования

Симптомы общих гидравлических проблем и их первопричины

Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?

Патент США на систему регулирования температуры для гидравлической системы автомобиля Патент (Патент № 11137002, выдан 5 октября 2021 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ НА ПАТЕНТ

В этой заявке заявлены права на использование U.S. Предварительная заявка на патент № 62/841,657, поданная 1 мая 2019 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Транспортные средства и механизмы часто включают компоненты с гидравлическим приводом. В холодных условиях эксплуатации это может отрицательно сказаться на работе компонентов с гидравлическим приводом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Один вариант осуществления относится к транспортному средству. Транспортное средство включает шасси, управляемый компонент транспортного средства, гидравлический контур, нагреватель, датчик температуры и контроллер.Гидравлический контур включает резервуар, сконфигурированный для хранения гидравлической жидкости, насос, предназначенный для приведения гидравлической жидкости из резервуара и по всему гидравлическому контуру, и привод, расположенный для выборочного приема гидравлической жидкости от насоса для избирательного управления управляемым компонентом транспортного средства. Нагреватель расположен так, чтобы облегчить выборочный нагрев гидравлической жидкости. Датчик температуры расположен для сбора данных о температуре гидравлической жидкости.Контроллер сконфигурирован для отслеживания температуры гидравлической жидкости и выборочной активации по крайней мере одного из нагревателя или насоса для терморегулирования гидравлической жидкости (i) для поддержания гидравлической жидкости в заданном диапазоне температур и (ii) независимо от ( а) действие оператора и (б) включение привода.

Другой вариант осуществления относится к гидравлической системе транспортного средства. Гидравлическая система включает резервуар, сконфигурированный для хранения гидравлической жидкости, насос, расположенный для подачи гидравлической жидкости из резервуара, привод, расположенный для выборочного приема гидравлической жидкости от насоса для выборочного управления управляемым компонентом транспортного средства, нагреватель, расположенный для облегчения выборочного нагрев гидравлической жидкости, датчик температуры, расположенный для сбора данных о температуре, указывающих температуру гидравлической жидкости, и контроллер, соединенный с нагревателем, насосом и датчиком температуры.Контроллер сконфигурирован для отслеживания температуры гидравлической жидкости и выборочной активации по крайней мере одного из нагревателя или насоса для терморегулирования гидравлической жидкости (i) для поддержания гидравлической жидкости в заданном диапазоне температур и (ii) независимо от ( а) действие оператора и (б) включение привода.

Еще один вариант осуществления относится к транспортному средству. Транспортное средство включает шасси, управляемый компонент транспортного средства, гидравлический контур, нагреватель, датчик температуры и контроллер.Гидравлический контур включает резервуар, сконфигурированный для хранения гидравлической жидкости, насос, предназначенный для приведения гидравлической жидкости из резервуара и по всему гидравлическому контуру, и привод, расположенный для выборочного приема гидравлической жидкости от насоса для избирательного управления управляемым компонентом транспортного средства. Нагреватель расположен так, чтобы облегчить выборочный нагрев гидравлической жидкости. Датчик температуры расположен для сбора данных о температуре гидравлической жидкости.Контроллер сконфигурирован для отслеживания температуры гидравлической жидкости и выборочной активации по крайней мере одного из нагревателя или насоса для терморегулирования гидравлической жидкости (i) для поддержания гидравлической жидкости в заданном диапазоне температур и (ii) независимо от ( а) действие оператора и (б) включение привода. Контроллер сконфигурирован для включения, по меньшей мере, одного из нагревателя или насоса, чтобы облегчить нагрев гидравлической жидкости в ответ на падение температуры гидравлической жидкости ниже или приближение к минимальному температурному порогу целевого диапазона температур.Контроллер сконфигурирован для активации насоса для подачи гидравлической жидкости через гидравлический контур с отключенным нагревателем для облегчения охлаждения гидравлической жидкости без необходимости в системе охлаждения в ответ на превышение или приближение температуры гидравлической жидкости к максимальному пороговому значению температуры. целевого диапазона температур.

Это краткое изложение является только иллюстративным и никоим образом не предназначено для ограничения. Другие аспекты, признаки изобретения и преимущества устройств или процессов, описанных в данном документе, станут очевидными из подробного описания, изложенного в данном документе, взятого вместе с сопровождающими фигурами, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к аналогичным элементам.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 — вид в перспективе мусоровоза согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 2 — вид в перспективе автобетоносмесителя согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 3 — вид в перспективе пожарного автомобиля согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 4 — вид в перспективе пожарной машины аэропорта согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 5 — вид в перспективе подъемного транспортного средства согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 6 — вид в перспективе подъемного транспортного средства согласно другому примерному варианту осуществления.

РИС. 7A-7K — различные схематические представления гидравлической цепи транспортного средства согласно примерному варианту осуществления.

РИС. 8 — схематическая диаграмма системы управления транспортного средства согласно примерному варианту осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Прежде чем обратиться к чертежам, которые подробно иллюстрируют некоторые примерные варианты осуществления, следует понимать, что настоящее раскрытие не ограничивается деталями или методологией, изложенными в описании или проиллюстрированными на чертежах.Также следует понимать, что используемая здесь терминология предназначена только для целей описания и не должна рассматриваться как ограничивающая.

Согласно примерному варианту осуществления, транспортное средство или машина включает в себя гидравлический контур, имеющий нагреватель и один или несколько гидравлических приводов, сконфигурированных для облегчения манипулирования управляемыми компонентами транспортного средства / машины (например, стрелой, подъемными рычагами, барабаном смесителя, насосной системой , аутригеры и т. д.). В холодных погодных условиях гидравлическая жидкость может стать слишком вязкой и отрицательно сказаться на характеристиках управляемого транспортного средства / компонентов машины.Например, двигатель транспортного средства или машины может заглохнуть (например, из-за повышенной нагрузки для привода насоса, перекачивающего гидравлическую жидкость и т. Д.) И / или привести к увеличению продолжительности рабочего цикла, когда температура гидравлической жидкости упадет ниже целевой рабочий диапазон. Кроме того, традиционные системы могут включать в себя вручную активируемые цепи нагревателя, которые операторы часто забывают активировать и которые требуют постоянного контроля со стороны оператора. В соответствии с примерным вариантом осуществления нагреватель настоящего раскрытия сконфигурирован для облегчения автоматического нагрева и поддержания температуры гидравлической жидкости в гидравлическом контуре на уровне или выше заданной температуры без какого-либо вмешательства оператора.Таким образом, нагреватель по настоящему изобретению обеспечивает улучшенную производительность, обеспечивая стабильную производительность в течение рабочего дня и устраняя необходимость во вмешательстве оператора.

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 1-8, транспортное средство или машина, показанная как транспортное средство 10 , включает в себя (i) систему управления, показанную как система управления 150 , и (ii) гидравлический контур, показанный как гидравлический контур 200 . Согласно примерному варианту осуществления система , 150, управления сконфигурирована для управления работой компонентов гидравлического контура , 200, для поддержания температуры гидравлической жидкости в нем в целевом рабочем диапазоне без какого-либо взаимодействия с пользователем.

Как показано на фиг. 1-4, транспортное средство 10 включает шасси, показанное как рама 12 ; передняя кабина, показанная как кабина 20 , соединенная с рамой 12 (например, на ее переднем конце и т. д.) и определяющая внутреннее пространство, показанное как внутреннее пространство 22 ; и задний блок, показанный как задний блок 30 , соединенный с рамой 12 (например, на его заднем конце и т. д.). Кабина 20, может включать в себя различные компоненты для облегчения управления транспортным средством 10 оператором (например,(например, сиденье, рулевое колесо, органы управления гидравликой, пользовательский интерфейс, переключатели, кнопки, циферблаты и т. д.). Как показано на фиг. 1-6, транспортное средство 10 включает в себя тягач, показанный как двигатель 14 , соединенный с рамой 12 . Как показано на фиг. 1-3, двигатель 14 расположен под кабиной 20 . Как показано на фиг. 4 двигатель 14 расположен внутри заднего узла 30 в задней части транспортного средства 10 . Как показано на фиг.1-6, транспортное средство , 10, включает в себя множество тяговых элементов, показанных как колеса и шины в сборе 16 . В других вариантах реализации тяговые элементы включают в себя гусеничные элементы. Согласно примерному варианту осуществления двигатель 14 сконфигурирован для подачи энергии на колеса и шины в сборе 16 и / или другие системы транспортного средства 10 (например, пневматическая система, гидравлическая система и т. Д.) ). Двигатель , 14, может быть сконфигурирован для использования одного или нескольких видов топлива (например,например, бензин, дизельное топливо, биодизельное топливо, этанол, природный газ и т.д.) в соответствии с различными примерными вариантами осуществления. Согласно альтернативному варианту осуществления двигатель 14 дополнительно или альтернативно включает в себя один или несколько электродвигателей, соединенных с рамой 12 (например, гибридное транспортное средство, электромобиль и т. Д.). Электродвигатели могут потреблять электроэнергию от бортового накопителя (например, аккумуляторов, ультраконденсаторов и т. Д.), От бортового генератора (например, генераторной установки двигателя внутреннего сгорания и т. Д.).) и / или от внешнего источника питания (например, воздушных линий электропередач и т. д.) и обеспечивают питание систем транспортного средства 10 .

Согласно примерным вариантам осуществления, показанным на фиг. 1, транспортное средство , 10, сконфигурировано как мусоровоз с фронтальной загрузкой (например, мусоровоз, мусоровоз, санитарный грузовик, мусоровоз и т. Д.). В других вариантах осуществления транспортное средство 10 сконфигурировано как мусоровоз с боковой загрузкой или как мусоровоз с задней загрузкой.Как показано на фиг. 1 задний блок 30 выполнен в виде заднего корпуса, показанного как мусорный ящик 40 . Согласно примерному варианту осуществления отсек для мусора 40 облегчает транспортировку мусора из различных резервуаров для отходов в пределах муниципалитета на объект хранения и / или обработки (например, на свалку, установку для сжигания, установку для рециркуляции и т. Д.). В качестве примера сыпучий мусор может быть помещен в отсек для мусора 40 , где его можно затем уплотнить.Отсек для мусора 40 может служить временным хранилищем для мусора во время транспортировки на место захоронения отходов и / или предприятие по переработке. В некоторых вариантах реализации отсек для мусора , 40, включает в себя объем бункера и объем хранения. Мусор может быть сначала загружен в объем бункера, а затем уплотнен в объем хранилища. Согласно примерному варианту осуществления объем бункера расположен между объемом хранения и кабиной 20 (т. Е. Мусор загружается в положение отсека для мусора 40 за кабиной 20 и хранится в положении дальше по направлению к задняя часть мусоровоза 40 ).В других вариантах осуществления объем хранения расположен между объемом бункера и кабиной 20 (например, в мусоровозе с задней загрузкой и т. Д.). Как показано на фиг. 1 мусорное ведро 40 включает поворотную заднюю часть, показанную как задний борт 42 . Задняя дверь 42 шарнирно соединена с мусорным ящиком 40 и может перемещаться между закрытым и открытым положениями с помощью приводов, показанных как приводы задней двери 43 (например.g., чтобы облегчить опорожнение хранилища и т. д.).

Как показано на фиг. 1, транспортное средство 10 включает в себя подъемный механизм / систему (например, подъемный узел с фронтальной загрузкой и т. Д.), Показанный как подъемный узел 44 , имеющий пару подъемных рычагов, показанных как подъемные рычаги 45 , соединены с рамой 12 и / или задним узлом 30 с каждой стороны транспортного средства 10 таким образом, что подъемные рычаги 45 выступают вперед из кабины 20 (e.г., мусоровоз с фронтальной загрузкой и др.). В других вариантах осуществления подъемный узел , 44, проходит назад от заднего узла 30 (например, мусоровоз с задней загрузкой и т.д.). В других вариантах осуществления подъемный узел 44 проходит со стороны заднего узла 30 и / или кабины 20 (например, мусоровоз с боковой загрузкой и т.д.). Подъемные рычаги , 45, могут быть соединены с возможностью вращения с рамой 12 с помощью шарнира (например, проушины, вала и т. Д.).). Как показано на фиг. 1, подъемный узел 44 включает в себя приводы, показанные как приводы подъемных рычагов 46 и приводы шарнирного сочленения 48 (например, гидроцилиндры и т. Д.), Соединенные с рамой 12 и / или подъемными рычагами 45 . Приводы , 46, подъемных рычагов расположены так, что их выдвижение и втягивание вращает подъемные рычаги 45 вокруг оси, проходящей через шарнир, согласно примерному варианту осуществления. Подъемные рычаги , 45, могут вращаться с помощью приводов подъемных рычагов , 46, для подъема контейнера для мусора над кабиной 20 .Приводы шарнирного сочленения , 48, расположены для сочленения дистальных концов подъемных рычагов 45 , соединенных с контейнером для мусора, чтобы помочь опрокидывать мусор из контейнера для мусора в объем бункера отсека для мусора 40 (например, через отверстие в мусорном баке 40 и др.). Приводы , 46, подъемных рычагов могут после этого вращать подъемные рычаги 45 , чтобы вернуть пустой контейнер для мусора на землю.

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг.2 автомобиль 10 выполнен в виде автобетоносмесителя. Как показано на фиг. 2, задний узел 30 транспортного средства 10 включает в себя бетонный узел барабана, показанный как узел 50 барабана. Согласно примерному варианту осуществления автомобиль 10 сконфигурирован как автобетоносмеситель с задней разгрузкой. В других вариантах осуществления автомобиль 10 сконфигурирован как автобетоносмеситель с фронтальной выгрузкой.

Как показано на фиг. 2, узел барабана 50 транспортного средства 10 включает барабан, показанный как смесительный барабан 52 .Смесительный барабан 52 соединен с рамой 12 и расположен за кабиной 20 (например, сзади и / или в середине рамы , 12, и т. Д.). Как показано на фиг. 2, узел 50 барабана включает в себя систему привода, показанную как система привода барабана 54 , которая соединена с рамой 12 . В соответствии с примерным вариантом осуществления система привода барабана , 54, сконфигурирована для выборочного вращения смесительного барабана 52 вокруг его центральной продольной оси.В одном варианте осуществления система привода барабана , 54, приводится в движение двигателем 14 . В других вариантах осуществления система привода барабана , 54, приводится в действие индивидуально, отдельно от двигателя 14 (например, с двигателем, приводом с независимым приводом и т. Д.). Согласно примерному варианту осуществления ось поднята от рамы 12 под углом в диапазоне от пяти градусов до двадцати градусов. В других вариантах ось поднята менее чем на пять градусов (например,g., четыре градуса, три градуса и т. д.) или более двадцати градусов (например, двадцать пять градусов, тридцать градусов и т. д.). В альтернативном варианте осуществления транспортное средство 10 включает в себя привод, расположенный для облегчения выборочной регулировки оси на желаемый или целевой угол (например, вручную в ответ на ввод / команду оператора, автоматически в соответствии со схемой управления и т. Д.).

Как показано на фиг. 2, смесительный барабан 52 узла барабана 50 включает вход, показанный как бункер 56 , и выход, показанный как лоток 58 .Согласно примерному варианту осуществления смесительный барабан 52 сконфигурирован для приема смеси, такой как бетонная смесь (например, вяжущий материал, заполнитель, песок и т. Д.), С бункером 56 . Смесительный барабан 52 может дополнительно включать впрыскивающее отверстие. Отверстие для впрыска может обеспечивать доступ внутрь смесительного барабана 52 для впрыска воды и / или химикатов (например, воздухововлекающих веществ, водоредукторов, замедлителей схватывания, ускорителей схватывания, суперпластификаторов, ингибиторов коррозии, красителей, хлорида кальция, минералов, и / или другие добавки для бетона и т. д.). Согласно примерному варианту осуществления, порт нагнетания включает впрыскивающий клапан, который облегчает нагнетание воды и / или химикатов из резервуара для жидкости (например, резервуара для воды и т.д.) в смесительный барабан 52 для взаимодействия со смесью, предотвращая выход смеси внутри смесительного барабана 52 из смесительного барабана 52 через отверстие для впрыска. Смесительный барабан , 52, может включать в себя смесительный элемент (например, ребра и т.д.), расположенный внутри его.Смесительный элемент может быть сконфигурирован для (i) перемешивания содержимого смеси в смесительном барабане 52 , когда смесительный барабан 52 вращается системой привода барабана 54 в первом направлении (например, против часовой стрелки, по часовой стрелке, и т. д.) и (ii) вытеснять смесь внутри смесительного барабана 52 через лоток 58 , когда смесительный барабан 52 вращается системой привода барабана 54 во втором противоположном направлении (например.g., по часовой стрелке, против часовой стрелки и т. д.). Желоб , 58, может включать в себя привод, расположенный таким образом, что желоб , 58 может выборочно поворачиваться для изменения положения желоба , 58 (например, вертикально, в поперечном направлении и т. Д.) И, следовательно, под углом, под которым смесь выходит из смесителя. барабан 52 .

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 3, автомобиль 10 сконфигурирован как пожарная машина пятой оси с одной задней осью. В других вариантах осуществления автомобиль 10 выполнен в виде тандемной пятой пожарной машины с задней осью.В других вариантах осуществления транспортное средство 10 сконфигурировано как пожарное устройство другого типа, такое как пожарная машина с румпелем, пожарная машина с подъемной платформой, пожарная машина средней установки и т. Д. Как показано на фиг. 3 задний блок 30 включает стабилизаторы, показанные как выносные опоры 60 , соединенные с рамой 12 , и антенный блок, показанный как лестничный блок 70 , расположенный на верхней части заднего блока 30 . Выносные опоры 60 могут выборочно выдвигаться с каждой боковой стороны и / или задней части заднего узла 30 для обеспечения повышенной устойчивости, когда транспортное средство 10 находится в неподвижном состоянии, а лестничный узел 70 используется (например.г., вытянутый из автомобиля 10 и др.). Выносные опоры , 60, могут быть дополнены или заменены одной или более опор, прикрепленных к передней и / или задней части рамы , 12, . Задний блок , 30, дополнительно включает в себя различные отсеки, шкафы и т. Д., Которые могут быть выборочно открыты и / или доступны для хранения и / или проверки компонентов, обслуживания и / или замены.

Как показано на фиг. 3, лестничный узел , 70, включает в себя множество лестничных секций, показанных как лестничные секции , 72 , которые соединены между собой с возможностью скольжения, так что лестничные секции , 72, могут выдвигаться и убираться.Узел лестницы , 70, дополнительно включает в себя базовую платформу, показанную как поворотный стол 74 , расположенную у основания или проксимального конца секций лестницы 72 . Поворотный стол , 74, выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, так что секции , 72 лестницы могут выборочно поворачиваться вокруг вертикальной оси (например, до 360 градусов и т. Д.). Как показано на фиг. 3, лестничный узел , 70, включает в себя орудие, показанное как водяная турель , 76, , присоединенное к дальнему концу секций лестницы , 72, .Гидравлическая турель 76 сконфигурирована для облегчения вытеснения воды и / или средства пожаротушения (например, пены и т. Д.) Из резервуара для хранения воды и / или резервуара агента на борту транспортного средства 10 и / или из внешнего источника воды. источник (например, пожарный гидрант, отдельный водовоз и т. д.). В других вариантах осуществления лестничный узел 70 не включает водяную турель 76 . В таких вариантах осуществления лестничный узел , 70, может включать в себя воздушную платформу, соединенную с дальним концом лестничных секций , 72, .

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 4, транспортное средство 10 сконфигурировано как грузовик пожарно-спасательной службы аэропорта («ARFF»). В других вариантах осуществления автомобиль 10 является еще одним типом пожарного устройства. Как показано на фиг. 4 задний блок 30 включает отсеки, показанные как отсеки 80 . Отсеки , 80, могут быть выборочно открыты для доступа к компонентам транспортного средства , 10, . Как показано на фиг.4, задний блок 30 включает в себя насосную систему (например, насосную систему сверхвысокого давления и т. Д.), Показанную как насосная система 90 , расположенную внутри отсеков 80 заднего блока 30 . Насосная система , 90, может включать в себя насос высокого давления и / или насос низкого давления, соединенный с резервуаром для воды , 92, и / или резервуаром для агента , 94, . Насосная система , 90, сконфигурирована для перекачивания воды и / или огнетушащего вещества из резервуара для воды 92 и резервуара для агента 94 , соответственно, к навесному оборудованию, обозначенному как водяная турель 96 , соединенному с передняя часть кабины 20 .

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 5, транспортное средство 10 сконфигурировано как подъемное устройство или машина (например, подъемник стрелы и т. Д.). В других вариантах осуществления транспортное средство 10 является транспортным средством другого типа (например, бортовым погрузчиком, телескопическим погрузчиком, ножничным подъемником, вилочным погрузчиком, грузовиком со стрелой, грузовиком с плугом, военным транспортным средством и т. Д.). Как показано на фиг. 5, рама 12 поддерживает вращающуюся конструкцию, показанную как поворотный стол 100 , и первую подъемную систему или узел стрелы, показанную как стрела 110 .Согласно примерному варианту осуществления поворотный стол , 100, может вращаться относительно рамы , 12, . Согласно примерному варианту осуществления поворотный стол , 100, имеет противовес, расположенный в задней части поворотного стола , 100, . В других вариантах осуществления противовес расположен иным образом и / или по меньшей мере часть его веса распределяется иным образом по транспортному средству 10 (например, на раме 12 , на части стрелы 110 и т. Д. .).

Как показано на фиг. 5, стрела , 110, включает первую секцию стрелы, показанную как нижняя стрела , 112 , и вторую секцию стрелы, показанную как верхняя стрела , 114, . В других вариантах осуществления стрела , 110, включает другое количество и / или расположение секций стрелы (например, одну, три и т.д.). Согласно примерному варианту осуществления стрела , 110, представляет собой шарнирно-сочлененный узел стрелы. В одном варианте осуществления верхняя стрела , 114, короче по длине, чем нижняя стрела , 112, .В других вариантах осуществления верхняя стрела , 114, длиннее, чем нижняя стрела , 112, . В некоторых вариантах осуществления стрела , 110, представляет собой телескопическую шарнирно-сочлененную стрелу в сборе. В качестве примера, верхняя стрела , 114, и / или нижняя стрела , 112, может включать в себя множество телескопических секций стрелы, которые выполнены с возможностью выдвигаться и втягиваться вдоль ее продольной средней линии, чтобы выборочно увеличивать и уменьшать длину стрелы. 110 .

Как показано на фиг. 5, нижняя стрела , 112, имеет нижний конец, шарнирно соединенный (например, закрепленный пальцами и т.д.) с поворотной платформой , 100 в шарнире или в нижней точке поворота стрелы. Стрела , 110, включает в себя первый привод (например, пневматический цилиндр, электрический привод, гидроцилиндр и т. Д.), Показанный как нижний подъемный цилиндр 120 . Нижний подъемный цилиндр , 120, имеет первый конец, соединенный с поворотной платформой , 100, , и противоположный второй конец, соединенный с нижней стрелой , 112, .Согласно примерному варианту осуществления нижний подъемный цилиндр , 120, расположен для подъема и опускания нижней стрелы , 112, относительно поворотной платформы , 100, относительно нижней точки поворота стрелы.

Как показано на фиг. 5, верхняя стрела , 114, имеет нижний конец, шарнирно соединенный (например, с штифтом и т. Д.) С верхним концом нижней стрелы , 112 в шарнире или в точке поворота верхней стрелы. Стрела , 110, включает в себя орудие, показанное как платформа , 116, , соединенное с верхним концом верхней стрелы , 114, с помощью удлинителя, показанного как рычаг гуська 118 .В некоторых вариантах осуществления рычаг гуська , 118, сконфигурирован для облегчения поворота узла платформы , 116, вокруг боковой оси (например, поворота узла платформы , 116, вверх и вниз и т. Д.). В некоторых вариантах осуществления рычаг гуська , 118, сконфигурирован для облегчения поворота узла платформы , 116, вокруг вертикальной оси (например, поворота узла платформы , 116, влево и вправо и т. Д.). В некоторых вариантах осуществления стрела , 118, сконфигурирована для облегчения выдвижения и втягивания узла платформы , 116, относительно верхней стрелы , 114, .Как показано на фиг. 5, стрела , 110, включает в себя второй привод (например, пневматический цилиндр, электрический привод, гидроцилиндр и т. Д.), Показанный как верхний подъемный цилиндр , 122, . Согласно примерному варианту осуществления верхний подъемный цилиндр , 122, расположен для приведения в действие (например, подъема, поворота, подъема и т. Д.) Верхней стрелы 114 и узла платформы 116 относительно нижней стрелы 112 около верхней точки поворота стрелы.

Согласно примерному варианту осуществления узел платформы , 116, представляет собой конструкцию, которая, в частности, сконфигурирована для поддержки одного или нескольких рабочих.В некоторых вариантах осуществления узел платформы , 116, включает в себя аксессуар или инструмент, сконфигурированный для использования рабочим. Такие инструменты могут включать в себя пневматические инструменты (например, гайковерт, аэрограф, пистолет для гвоздей, трещотку и т. Д.), Плазменные резаки, сварочные аппараты, прожекторы и т. Д. В некоторых вариантах осуществления узел платформы , 116, включает панель управления для управления работой транспортное средство 10 (например, поворотная платформа 100 , стрела 110 и т. д.) от узла платформы 116 и / или удаленно оттуда.В некоторых вариантах осуществления панель управления дополнительно или альтернативно соединяется (например, съемно и т. Д.) С рамой , 12, и / или поворотным столом , 100, . В других вариантах осуществления узел платформы , 116, включает или заменяется аксессуаром и / или инструментом (например, вилками вилочного погрузчика и т. Д.).

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 6, транспортное средство , 10, сконфигурировано как подъемное устройство или машина (например, ножничный подъемник и т. Д.). Как показано на фиг.6, транспортное средство 10 включает в себя вторую подъемную систему (например, ножничный узел и т. Д.), Показанную как подъемный узел , 130, , которая соединяет раму 12 с платформой, показанной как платформа 132 . Рама 12 поддерживает подъемный узел 130 и платформу 132 , обе из которых расположены непосредственно над рамой 12 . При использовании подъемный узел , 130, выдвигается и втягивается для подъема и опускания платформы 132 относительно рамы 12 между опущенным положением и поднятым положением.

Как показано на фиг. 6, транспортное средство , 10, включает в себя один или несколько исполнительных механизмов, показанных как исполнительные механизмы выравнивания , 148, , соединенные с каждым углом рамы , 12, и имеющие ножки или заземляющие площадки, присоединенные к ее свободному концу. Согласно примерному варианту осуществления приводы , 148, выравнивания выдвигаются и втягиваются вертикально между сохраненным положением и развернутым положением. В сохраненном положении исполнительные механизмы выравнивания , 148, подняты и не касаются земли.В разложенном положении приводы нивелирования , 148, касаются земли, поднимая раму 12 . Длина каждого из выравнивающих приводов , 148, в их соответствующих развернутых положениях может изменяться для регулировки шага (т.е. положения вращения вокруг боковой оси) и крена (т.е. положения вращения относительно продольной оси) рамы . 12 . Соответственно, длины выравнивающих приводов , 148, в их соответствующих развернутых положениях могут регулироваться таким образом, чтобы рама , 12, была выровнена относительно направления силы тяжести даже на неровной или наклонной местности.Приводы , 148, выравнивания могут дополнительно поднимать колеса и шины в сборе 16 над землей, предотвращая непреднамеренное движение транспортного средства 10 . В других вариантах осуществления транспортное средство 10 не включает в себя приводы выравнивания , 148, .

Как показано на фиг. 6, подъемный узел , 130, включает ряд подузлов, показанных как ножничные слои , 140, . Каждый из ножничных слоев , 140, включает в себя первый элемент, показанный как внутренний элемент , 142, , и второй элемент, показанный как внешний элемент , 144, .В каждом ножничном слое , 140, внешний элемент , 144, принимает внутренний элемент , 142, . Внутренний элемент 142 шарнирно соединен с внешним элементом 144 рядом с центрами как внутреннего элемента , 142 , так и внешнего элемента 144 . Соответственно, внутренние элементы , 142, поворачиваются относительно внешних элементов , 144, вокруг боковой оси. Ножничные слои , 140, уложены друг на друга, образуя подъемный узел , 130, .Каждый внутренний элемент , 142, и каждый внешний элемент , 144, имеет верхний конец и нижний конец. Нижний конец каждого внутреннего элемента , 142, шарнирно соединен с верхним концом внешнего элемента , 144, непосредственно под ним, а нижний конец каждого внешнего элемента , 144 шарнирно соединен с верхним концом внутреннего элемента. 142 сразу под ним. Соответственно, каждый из ножничных слоев , 140, соединен друг с другом так, что движение одного ножничного слоя , 140, вызывает аналогичное движение во всех других ножничных слоях , 140, .Нижние концы внутреннего элемента , 142, и внешнего элемента , 144, , принадлежащих самому нижнему из ножничных слоев , 140, , соединены с каркасом 12 . Верхние концы внутреннего элемента , 142, и внешнего элемента , 144, , принадлежащие самому верхнему из ножничных слоев , 140, , соединены с платформой 132 . Ножничные слои , 140, могут быть добавлены или удалены из подъемного узла , 130, для увеличения или уменьшения, соответственно, максимальной высоты, на которую платформа 132 сконфигурирована для достижения.

Как показано на фиг. 6, подъемный узел , 130, включает в себя один или несколько приводов (например, гидроцилиндры, пневматические цилиндры, ходовые винты с приводом от двигателя и т. Д.), Показанные как подъемные приводы , 146, , которые сконфигурированы для выдвижения и втягивания подъемного узла . 130 . Приводы подъема , 146, шарнирно соединены с внутренним элементом , 142 на одном конце и шарнирно соединены с другим внутренним элементом , 142 на противоположном конце. Эти внутренние элементы , 142, принадлежат первому ножничному слою , 140, и второму ножничному слою , 140, , которые разделены третьим ножничным слоем , 140, .В других вариантах осуществления подъемный узел , 130, включает в себя большее или меньшее количество подъемных приводов , 146, и / или подъемных приводов , 146, иным образом. Приводы подъемника 146 сконфигурированы для приведения в действие подъемного узла 130 для выборочного изменения положения платформы 132 между опущенным положением, когда платформа 132 находится рядом с рамой 12 , и поднятым положением, когда платформа 132 находится на повышенной высоте.В некоторых вариантах осуществления выдвижение подъемных приводов , 146, перемещает платформу 132 вертикально вверх (выдвигая подъемный узел 130 ), а отвод линейных приводов перемещает платформу 132 вертикально вниз (втягивание подъемного узла 130 ). В других вариантах осуществления выдвижение подъемных приводов , 146, втягивает подъемный узел , 130, , а при втягивании подъемных приводов , 146 подъемный узел , 130, выдвигается.В некоторых вариантах осуществления внешние элементы , 144, приблизительно параллельны и / или контактируют друг с другом, когда подъемный узел , 130, находится в сложенном положении. Транспортное средство , 10, может включать в себя различные компоненты для привода подъемных механизмов , 146, (например, насосы, клапаны, компрессоры, двигатели, батареи, регуляторы напряжения и т. Д.).

Как показано на фиг. 8 гидравлический контур 200 соединен с (i) одним или несколькими датчиками, показанными как датчики 250 , и (ii) одним или несколькими компонентами транспортного средства 10 , показанными как управляемые компоненты транспортного средства 260 ( е.г., подъемный узел 44 , задний борт 42 , выносные опоры 60 , даунригер (и), лестница в сборе 70 , насосная система 90 , смесительный барабан 52 , желоб 58 , стрела 110 , подъемник в сборе 130 , опорные площадки и т. д.). Как показано на фиг. 7A-8, гидравлический контур 200 включает резервуар, показанный как резервуар для жидкости 210 , привод жидкости, показанный как насос 220 , один или несколько исполнительных механизмов, показанных как исполнительные механизмы 230 , систему регулирования температуры ( е.g., система нагревателя, нагреватель, нагревательный элемент, нагревательный узел и т. д.), показанный как контур нагревателя 240 , и вспомогательный контур, показанный как контур дополнительного потока 270 . Согласно примерному варианту осуществления резервуар для жидкости , 210, сконфигурирован для хранения гидравлической жидкости, насос 220 сконфигурирован для приведения в действие или перекачивания гидравлической жидкости из резервуара для жидкости 210 и по всему гидравлическому контуру 200 (например, , к цепи нагревателя 240 , к исполнительным элементам 230 и т. д.), а исполнительные механизмы 230 сконфигурированы для приема гидравлической жидкости от насоса 220 для приведения в действие управляемых компонентов 260 транспортного средства. Как показано на фиг. 7B и 7C, насос 220 приводится в действие двигателем 14 и / или приводится в действие независимым источником, показанным как привод 300 (например, электродвигателем, независимым двигателем и т. Д.). Приводы 230 могут включать в себя гидравлические приводы (например, приводы задней двери 43 , приводы подъемных рычагов 46 , приводы шарнирного сочленения 48 , приводы, такие как гидравлический двигатель или гидравлический насос системы привода барабана 54 , приводы желоба 58 , приводы выносных опор 60 , приводы даунриггеров, приводы лестничного узла 70 , приводы типа гидронасоса насосной системы 90 , цилиндр нижнего подъема 120 , верхний подъемный цилиндр 122 , приводы подъема 146 , приводы выравнивания 148 и т. Д.) приводится в движение гидравлической жидкостью. Датчики , 250, могут включать в себя один или несколько датчиков температуры, расположенных для сбора данных о температуре гидравлической жидкости в одном или нескольких местах в гидравлическом контуре 200 (например, в резервуаре для жидкости 210 , нагревателе контур 240 , насос 220 и / или исполнительные механизмы 230 ; перед контуром нагревателя 240 , насос 220 и / или исполнительные механизмы 230 ; после контура нагревателя 240 и / или насос 220 и т. Д.).

Согласно примерному варианту осуществления, контур нагревателя 240 расположен для нагрева гидравлической жидкости перед исполнительными механизмами 230 , так что гидравлическая жидкость подается на исполнительные механизмы 230 выше минимального порогового значения температуры и в пределах заданного значения. диапазон температур. Как показано на фиг. 7D, контур 240 нагревателя сконфигурирован для облегчения термического регулирования гидравлической жидкости в резервуаре 210 для жидкости.Как показано на фиг. 7E и 7F, контур нагревателя 240 сконфигурирован для облегчения термического регулирования гидравлической жидкости перед насосом 220 . Как показано на фиг. 7G и 7H, контур нагревателя 240 сконфигурирован для облегчения термического регулирования гидравлической жидкости после насоса 220 . Согласно примерному варианту осуществления, схема нагревателя 240 сконфигурирована для облегчения термического регулирования гидравлической жидкости без необходимости задействовать приводы 230 для приведения в действие управляемых компонентов 260 транспортного средства (например.g., позволяя термически регулировать гидравлическую жидкость, когда она не используется, так что гидравлическая жидкость всегда выше минимального порогового значения температуры целевого диапазона температур, когда это необходимо для приведения в действие исполнительных механизмов 230 и т. д.). Как показано на фиг. 7I и 7J, контур нагревателя , 240 включает в себя трубопровод, показанный как трубопровод , 242 , и один или несколько клапанов, показанных как клапаны , 244 , которые избирательно позволяют гидравлической жидкости протекать через них, чтобы взаимодействовать с нагревателем, показанным в качестве нагревателя , 246, , когда необходимо нагреть гидравлическую жидкость (и может обходить контур нагревателя 240 , когда его нагревание не требуется).Например, контроллер может управлять одним или несколькими клапанами , 244, , так что гидравлическая жидкость может (i) протекать через контур нагревателя , 240, , когда один или несколько клапанов , 244, находятся в первом положении, ориентации или конфигурация (например, открытый и т.д.) и (ii) обход цепи нагревателя 240 , когда один или несколько клапанов 244 находятся во втором положении, ориентации или конфигурации (например, закрыты и т.д.). В некоторых вариантах осуществления, например, на фиг.7E и 7G гидравлическая жидкость всегда протекает через контур нагревателя 240 , но контур нагревателя 240 активен и нагревает гидравлическую жидкость только при необходимости. В других вариантах осуществления, таких как на фиг. 7D, 7F и 7H, контур нагревателя , 240, не принимает гидравлическую жидкость, а, скорее, контур нагревателя 240 представляет собой нагревательный элемент, расположенный внутри резервуара для жидкости , 210, и / или вдоль потока гидравлической жидкости. (т.е. гидравлическая жидкость протекает вокруг контура нагревателя 240 для нагрева, а не протекает через контур 240 нагревателя).Соответственно, схема , 240, нагревателя может быть или включать в себя нагреватель или нагревательный элемент, трубопровод для текучей среды и / или один или несколько клапанов.

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 8, система управления 150 для транспортного средства 10 включает в себя контроллер, показанный как контроллер 160 . В одном варианте осуществления контроллер , 160, сконфигурирован для выборочного включения, выборочного отключения, управления и / или иного взаимодействия с компонентами транспортного средства , 10, .Как показано на фиг. 8, контроллер 160 соединен с гидравлическим контуром 200 (например, насос 220 , исполнительные механизмы 230 , контур нагревателя 240 и т. Д.) И датчиками 250 . В других вариантах осуществления контроллер , 160, связан с большим или меньшим количеством компонентов.

Контроллер 160 может быть реализован как универсальный процессор, специализированная интегральная схема (ASIC), одна или несколько программируемых вентильных матриц (FPGA), процессор цифровых сигналов (DSP), схемы, содержащие одну или более компонентов обработки, схемы для поддержки микропроцессора, группы компонентов обработки или других подходящих электронных компонентов обработки.Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 8, контроллер , 160, включает в себя схему обработки , 162, , имеющую процессор , 164, и память , 166, . Схема , 162, обработки может включать в себя ASIC, одну или несколько FPGA, DSP, схемы, содержащие один или несколько компонентов обработки, схему для поддержки микропроцессора, группу компонентов обработки или другие подходящие электронные компоненты обработки. В некоторых вариантах осуществления процессор , 164, сконфигурирован для выполнения компьютерного кода, хранящегося в памяти , 166, , для облегчения описанных здесь действий.Память , 166, может быть любым энергозависимым или энергонезависимым машиночитаемым носителем данных, способным хранить данные или компьютерный код, относящийся к действиям, описанным в данном документе. Согласно примерному варианту осуществления память , 166, включает в себя модули компьютерного кода (например, исполняемый код, объектный код, исходный код, код сценария, машинный код и т.д.), сконфигурированные для выполнения процессором , 164, .

Согласно примерному варианту осуществления, контроллер 160 сконфигурирован для (i) приема и отслеживания данных о температуре, полученных датчиками 250 , и (ii) выборочной активации цепи нагревателя 240 (e.g., нагреватель, один или несколько клапанов и т. д.) и / или приводить в действие насос 220 для подачи гидравлической жидкости в контур нагревателя 240 (например, в вариантах осуществления, где контур 240 нагревателя является внешним из резервуара , 210, и т. контур нагревателя 240 .Такая активация цепи нагревателя , 240, не зависит от действий оператора и может быть независимой от работы управляемых компонентов автомобиля , 260, (например, приводы 230 не должны работать для нагрева гидравлической жидкости с помощью контур нагревателя 240 , гидравлическая жидкость может нагреваться независимо от того, активны ли управляемые компоненты автомобиля 260 и т. д.).

В некоторых вариантах осуществления контроллер 160 сконфигурирован для отслеживания данных температуры, полученных датчиками 250 , и управления этим насосом 220 для подачи гидравлической жидкости через гидравлический контур 200 (т.е.g., с отключенным нагревателем и т. д.) или независимым контуром (например, как контур нагревателя 240 , но без нагревателя, контур нагревателя 240 с его выключенным нагревателем, вспомогательный контур потока 270 , и т. д.), соединенного с гидравлическим контуром 200 в ответ на то, что температура гидравлической жидкости в гидравлическом контуре 200 приближается или превышает максимальную пороговую температуру целевого диапазона температур для гидравлической жидкости для охлаждения гидравлической жидкости.В качестве примера, как показано на фиг. 7K, вспомогательный контур потока , 270, включает в себя трубопровод, показанный как вспомогательный канал потока , 272 , и один или несколько клапанов, показанных как клапаны , 274, , которые способствуют выборочному пропусканию потока гидравлической жидкости через дополнительный трубопровод . 272 (например, при активации контроллером 160 , путем отвода гидравлической жидкости из гидравлического контура 200 во вспомогательный проточный трубопровод 272 вспомогательного проточного контура 270 и т. Д.). Пропуск гидравлической жидкости через трубопровод гидравлического контура , 200, или независимый контур может позволить охлаждать гидравлическую жидкость без необходимости в системе охлаждения гидравлической системы.

Используемые здесь термины «приблизительно», «примерно», «по существу» и аналогичные термины предназначены для того, чтобы иметь широкое значение в гармонии с общепринятым и общепринятым использованием специалистами в данной области техники, к которой относится предмет это раскрытие имеет отношение. Специалистам в данной области техники, которые рассматривают это раскрытие, должно быть понятно, что эти термины предназначены для того, чтобы дать возможность описания определенных признаков, описанных и заявленных, без ограничения объема этих признаков предоставленными точными числовыми диапазонами.Соответственно, эти термины следует интерпретировать как указывающие на то, что несущественные или несущественные модификации или изменения описанного и заявленного предмета изобретения считаются находящимися в пределах объема раскрытия, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.

Следует отметить, что термин «примерный» и его варианты, используемые в данном документе для описания различных вариантов осуществления, предназначены для обозначения того, что такие варианты осуществления являются возможными примерами, представлениями или иллюстрациями возможных вариантов осуществления (и такие термины не предназначены для знайте, что такие варианты воплощения обязательно являются выдающимися или превосходными примерами).

Используемый здесь термин «соединенный» и его варианты означают соединение двух элементов, прямо или косвенно, друг с другом. Такое соединение может быть стационарным (например, постоянным или фиксированным) или подвижным (например, съемным или съемным). Такое соединение может быть достигнуто с помощью двух элементов, соединенных непосредственно друг с другом, с двумя элементами, соединенными друг с другом с помощью отдельного промежуточного элемента и любых дополнительных промежуточных элементов, соединенных друг с другом, или с двумя элементами, соединенными друг с другом с помощью промежуточного элемента. элемент, который выполнен как единое целое с одним из двух элементов.Если «связанный» или его варианты изменяются дополнительным термином (например, напрямую связаны), общее определение «связанный», приведенное выше, изменяется простым языковым значением дополнительного термина (например, «непосредственно связанный» означает объединение двух элементов без какого-либо отдельного промежуточного элемента), что приводит к более узкому определению, чем общее определение «связанных», приведенное выше. Такое соединение может быть механическим, электрическим или гидравлическим.

Ссылки в данном документе на положения элементов (например,g., «верх», «низ», «вверху», «внизу») используются просто для описания ориентации различных элементов на ФИГУРКАХ. Следует отметить, что ориентация различных элементов может отличаться в соответствии с другими примерными вариантами осуществления, и что такие изменения предназначены для охвата настоящим раскрытием.

Аппаратные средства и компоненты обработки данных, используемые для реализации различных процессов, операций, иллюстративной логики, логических блоков, модулей и схем, описанных в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью одно- или многокристального процессора общего назначения. , цифровой сигнальный процессор (DSP), специализированная интегральная схема (ASIC), программируемая вентильная матрица (FPGA) или другое программируемое логическое устройство, дискретная логика затвора или транзистора, дискретные компоненты оборудования или любая их комбинация, предназначенная для выполнения описанные здесь функции.Процессор общего назначения может быть микропроцессором или любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, такой как комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой подобной конфигурации. В некоторых вариантах осуществления конкретные процессы и способы могут выполняться схемой, специфичной для данной функции.Память (например, память, блок памяти, запоминающее устройство) может включать в себя одно или несколько устройств (например, RAM, ROM, флэш-память, хранилище на жестком диске) для хранения данных и / или компьютерного кода для выполнения или облегчения различных процессов, слоев. и модули, описанные в настоящем раскрытии. Память может быть или включать в себя энергозависимую память или энергонезависимую память и может включать в себя компоненты базы данных, компоненты объектного кода, компоненты сценария или любой другой тип информационной структуры для поддержки различных действий и информационных структур, описанных в настоящем раскрытии.Согласно примерному варианту осуществления память связана с процессором с возможностью обмена данными через схему обработки и включает в себя компьютерный код для выполнения (например, схемой обработки или процессором) одного или нескольких процессов, описанных в данном документе.

Настоящее раскрытие рассматривает способы, системы и программные продукты на любом машиночитаемом носителе для выполнения различных операций. Варианты осуществления настоящего раскрытия могут быть реализованы с использованием существующих компьютерных процессоров или компьютерным процессором специального назначения для соответствующей системы, встроенным для этой или другой цели, или с помощью зашитой системы.Варианты осуществления в объеме настоящего раскрытия включают в себя программные продукты, содержащие машиночитаемый носитель для переноса или хранения на нем машинно-исполняемых инструкций или структур данных. Такие машиночитаемые носители могут быть любыми доступными носителями, к которым может обращаться компьютер общего или специального назначения или другая машина с процессором. В качестве примера, такие машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EPROM, EEPROM или другое хранилище на оптическом диске, хранилище на магнитном диске или другие магнитные устройства хранения, или любой другой носитель, который может использоваться для переноса или хранения желаемого программного кода. в виде машиноисполняемых инструкций или структур данных, к которым может получить доступ универсальный или специальный компьютер или другая машина с процессором.Комбинации вышеперечисленного также входят в объем машиночитаемых носителей. Машиноисполняемые инструкции включают в себя, например, инструкции и данные, которые заставляют компьютер общего назначения, компьютер специального назначения или обрабатывающие машины специального назначения выполнять определенную функцию или группу функций.

Хотя фигуры и описание могут иллюстрировать конкретный порядок шагов метода, порядок таких шагов может отличаться от того, что изображено и описано, если иное не указано выше.Кроме того, два или более шага могут выполняться одновременно или с частичным совпадением, если иное не указано выше. Такое изменение может зависеть, например, от выбранных программных и аппаратных систем и от выбора разработчика. Все такие варианты находятся в пределах объема раскрытия. Аналогичным образом, программные реализации описанных методов могут быть выполнены с помощью стандартных методов программирования с логикой на основе правил и другой логикой для выполнения различных этапов соединения, этапов обработки, этапов сравнения и этапов принятия решения.

Важно отметить, что конструкция и расположение транспортного средства 10 , системы управления 150 и гидравлической схемы 200 , как показано в различных примерных вариантах осуществления, являются только иллюстративными. Кроме того, любой элемент, раскрытый в одном варианте осуществления, может быть включен или использован с любым другим вариантом осуществления, раскрытым в данном документе. Хотя выше был описан только один пример элемента из одного варианта осуществления, который может быть включен или использован в другом варианте осуществления, следует принимать во внимание, что другие элементы различных вариантов осуществления могут быть включены или использованы с любым из других вариантов осуществления, раскрытых в данном документе.

Обратный клапан

— как они работают

Рисунок 1: Обратный клапан

Обратный клапан — это устройство, которое позволяет текучей среде течь только в одном направлении. У них есть два порта: один для входа для носителя, а другой для выхода для носителя. Поскольку они пропускают среду только в одном направлении, их обычно называют «односторонними клапанами» или «обратными клапанами». Основная цель обратного клапана — предотвратить обратный поток в системе. На рисунке 1 показан пример обратного клапана.

Обратный клапан работает с перепадом давления. Для открытия клапана требуется более высокое давление на входной стороне клапана, чем на выходной стороне. Когда давление на стороне выхода выше (или давление на стороне входа недостаточно высокое), клапан закрывается. В зависимости от типа клапана механизм закрытия различается. В отличие от других клапанов, для правильной работы им не нужна ручка, рычаг, привод или человек.

Они обычно устанавливаются в приложениях, в которых обратный поток может вызвать проблемы.Однако, поскольку это обратные клапаны, они являются дешевым, эффективным и простым решением потенциальной проблемы. Обратный поток может вызвать проблему, если обратный поток загрязнен и, следовательно, загрязняет носитель выше по потоку. Например, канализационная линия будет иметь обратный клапан, чтобы отходы могли уходить, но не возвращаться в систему. Они также используются, если обратный поток вызовет повреждение оборудования выше по потоку, что может позволить среде течь только в одном направлении. Например, фильтр обратного осмоса может пропускать воду только в одном направлении, поэтому для предотвращения этого на выходе устанавливается односторонний клапан.Существуют различные размеры, конструкции и материалы, обеспечивающие наличие обратного клапана для любого применения.

Содержание

Как работает обратный клапан?

Давление открытия

Обратному клапану требуется минимальное давление на входе (перепад давления между входом и выходом), чтобы открыть клапан и пропустить поток через него. Это минимальное давление на входе, при котором происходит открытие клапана, называется «давлением открытия» обратного клапана. Конкретное давление открытия изменяется в зависимости от конструкции и размера клапана, поэтому убедитесь, что ваша система может создавать это давление открытия и подходит для применения.

Закрытие

Если давление на входе когда-либо упадет ниже давления открытия или возникнет противодавление (поток пытается перейти от выхода к входу), то клапан закроется. В зависимости от конструкции обратного клапана механизм закрытия может меняться. Короче говоря, противодавление прижимает заслонку, шар, диафрагму или диск к отверстию и закрывает его. В зависимости от конструкции, процессу закрытия может способствовать пружина или сила тяжести.

Ориентация при установке

Поскольку односторонний клапан работает только в одном направлении, очень важно знать правильную ориентацию при установке.Часто на корпусе клапана есть стрелка, указывающая направление потока. В противном случае вам нужно будет осмотреть клапан, чтобы убедиться, что он установлен в предполагаемом направлении потока. В обратном направлении поток не сможет проходить через систему, и повышение давления может вызвать повреждение.

Обратный клапан типов

В зависимости от конструкции обратного клапана они будут работать немного по-разному. Самый распространенный обратный клапан — это подпружиненный обратный клапан, однако мы обсудим несколько типов ниже.

Подпружиненный рядный

Прямые подпружиненные обратные клапаны широко распространены, просты для понимания и имеют простую конструкцию. На Рисунке 1 показан пример подпружиненного обратного клапана, а на Рисунке 2 показаны основные компоненты со стрелками, показывающими направление потока. Когда поток входит во входной порт клапана, он должен иметь достаточное давление (силу), чтобы преодолеть давление срабатывания и усилие пружины. После преодоления он толкает диск, открывая отверстие и позволяя потоку проходить через клапан.Когда входное давление перестает быть достаточно высоким или возникает противодавление, противодавление и пружина прижимают диск к отверстию и закрывают клапан. Пружина вместе с коротким ходом диска обеспечивает быструю реакцию на закрытие. Такая конструкция клапана также предотвращает скачки давления в линии и, следовательно, также предотвращает возникновение гидравлического удара. Обычные типы подпружиненных обратных клапанов в линию также называют «обратными клапанами сопла» или «бесшумными обратными клапанами».’Они могут быть установлены в вертикальной или горизонтальной ориентации. Однако, поскольку они встроены в систему, их необходимо полностью снять с линии для проверки и / или проведения технического обслуживания.

Рисунок 2: Подпружиненные рабочие компоненты линейного обратного клапана: корпус клапана (A), диск (B), пружина (C) и направляющая (D).

Подпружиненный Y

Подпружиненные обратные клапаны типа Y работают аналогично линейным подпружиненным обратным клапанам. Разница, как вы можете видеть на рисунке 3, заключается в том, что пружина и подвижный диск расположены под углом.Это создает форму «y», отсюда и название клапана. Он работает так же, как линейный клапан, но поскольку подвижные компоненты расположены под углом, его можно проверять и обслуживать, пока он все еще подключен к системе. Однако они больше и занимают больше места в системе.

Рис. 3. Вид в разрезе Y-образного обратного клапана (слева) и стандартного Y-образного обратного клапана из нержавеющей стали (справа)

Мяч

В шаровом обратном клапане используется свободно плавающий или подпружиненный шар, который опирается на седло уплотнения для закрытия отверстия.Седло уплотнения обычно имеет коническую форму, чтобы направить шар в седло и создать надежное уплотнение, тем самым останавливая обратный поток. Когда давление жидкости на впускной стороне превышает давление открытия, шар смещается со своего седла и позволяет течь. Когда давление на входе не превышает давление открытия или возникает противодавление, шар закрывается за счет противодавления или через пружину, эффективно закрывая отверстие.

Рисунок 4: Подпружиненный шаровой обратный клапан с впускным отверстием слева и выпускным отверстием справа.

Диафрагма

Мембранные обратные клапаны состоят из резиновой диафрагмы, которая открывается при увеличении давления на входе. Обычно эти типы клапанов имеют свободно плавающую самоцентрирующуюся диафрагму, что делает их нормально открытыми (НО). Это означает, что нет «давления открытия», однако они могут быть нормально закрытыми (NC), и тогда требуется давление на входе, чтобы преодолеть эластичность диафрагм. На рис. 5 слева показан нормально открытый обратный клапан с диафрагмой, так как давление на входе «минимальное» и среда все еще проходит.По мере увеличения давления на входе диафрагма будет больше сгибаться, позволяя потоку проходить, как показано на рисунке 5 в центре. Если возникает противодавление (или это нормально закрытый обратный клапан с диафрагмой), диафрагма прижимается к отверстию и закрывает его, чтобы предотвратить обратный поток, как показано на Рисунке 5 справа. Благодаря нормально открытой природе мембранные обратные клапаны идеально подходят для работы в условиях низкого давления или вакуума.

Рис. 5: Мембранный обратный клапан нормально открытый (слева), открытый при давлении на входе (посередине) и закрытый из-за давления обратного потока (справа).

Подъемник

Подъемный обратный клапан состоит из направляющего диска, который поднимается (поднимается) над седлом клапана, чтобы позволить потоку среды. Требуется давление срабатывания для преодоления силы тяжести и / или пружина, а направляющая удерживает диск в вертикальном положении, так что диск может быть повторно установлен с правильным выравниванием и уплотнением. Чаще всего для подъемных обратных клапанов требуется, чтобы среда поворачивалась на 90 градусов, как показано на рисунке 6, но есть подъемные обратные клапаны, расположенные на одной линии или под углом. Когда давление на входе падает ниже давления открытия или возникает противодавление, клапан закрывается под действием силы тяжести, пружины и / или за счет противодавления.Если нет пружины, способствующей закрытию, ориентация установки с учетом силы тяжести важна для обеспечения того, чтобы диск закрывался под действием силы тяжести.

Рисунок 6: Обратный клапан подъема

Качели

Обратные клапаны с поворотным механизмом также обычно называют обратными клапанами с «наклонным диском». Они состоят из диска, который установлен на шарнире (или цапфе), который открывается под давлением на входе. Когда давление на входе снижается или возникает обратный поток, диск закрывается. Если нет пружины, способствующей закрытию, ориентация установки с учетом силы тяжести важна для обеспечения того, чтобы диск закрывался под действием силы тяжести.На рисунке 7 показан пример поворотного обратного клапана.

Рисунок 7: Обратный клапан

Стоп

Запорный обратный клапан обычно представляет собой подпружиненный Y-образный обратный клапан или подъемный обратный клапан, но он имеет функцию ручного управления. Это позволяет им функционировать как обычный обратный клапан и предотвращать обратный поток, однако есть внешний механизм, который можно использовать для его обхода и поддержания клапана в открытом или закрытом состоянии. Таким образом, этот клапан может работать как два клапана в одном.Они обычно используются в электростанциях, циркуляционных котлах, парогенераторах, системах охлаждения турбин, системах безопасности.

Рисунок 8: Запорный обратный клапан

Бабочка или вафля

Дисковые обратные клапаны и межфланцевые обратные клапаны могут использоваться как взаимозаменяемые. Они состоят из диска в форме бабочки или вафли, который установлен на шарнире и пружины. Когда давление на входе превышает давление открытия, обе стороны открываются, как показано на Рисунке 9. Когда давление на входе уменьшается или возникает обратный поток, пружина на шарнире (или противодавление) закрывает диск, эффективно герметизируя его.Этот тип клапана обеспечивает прямой поток среды с минимальными препятствиями.

Рисунок 9: Обратный клапан-бабочка или вафля

Клапан утконоса

Рисунок 10: Обратный клапан утконоса

Клапаны

Duckbill позволяют потоку проходить через мягкую трубку, конец которой имеет естественную сплющенную форму, как показано на рисунке 10. Эта уплощенная форма напоминает утиный клюв, отсюда и название типа обратного клапана. Поток открывает сплюснутый конец утконоса, позволяя жидкости проходить, как показано на Рисунке 11 слева.Когда давление сбрасывается со стороны входа, конец утконоса возвращается в свое сплющенное состояние, тем самым перекрывая поток, как показано на Рисунке 11 справа.

Рисунок 11: Обратный клапан утконоса со стрелками направления потока

Нижний клапан

Рисунок 12: Приемный клапан

Обратный клапан — это просто обратный клапан в сочетании с сетчатым фильтром на впускной стороне, который устанавливается в конце секции трубопровода / шланга, поскольку на их входе нет точки соединения.Обычные типы обратных клапанов, включенных в нижний клапан, представляют собой линейный обратный клапан с пружиной или проходной шаровой обратный клапан, поэтому они пропускают поток только в одном направлении и помогают закрыться с помощью пружины. У них есть сетчатый фильтр на входной стороне, чтобы предотвратить попадание мусора в обратный клапан, который может засорить или повредить что-либо ниже по потоку. Обычно они устанавливаются на конце всасывающей линии насоса водяной скважины, топливного бака или в любом другом месте, где всасывающая линия расположена под насосом.Следовательно, их можно использовать для поддержания заправки насосов, предотвращения обратного сифона жидкости и предотвращения попадания мусора в линию. На рисунке 12 показан пример обратного клапана.

Материалы

Латунь

Обратные клапаны из латуни обладают превосходными свойствами для применений, в которых используется воздух, вода, масло или топливо. Однако он не устойчив к морской, очищенной или хлорированной воде. Они менее устойчивы к нагреванию и коррозии по сравнению с нержавеющей сталью и обычно используются для небольших применений с низким давлением.

Нержавеющая сталь

Обратные клапаны из нержавеющей стали обладают превосходной коррозионной стойкостью, термостойкостью, низкотемпературной стойкостью и превосходными механическими свойствами. Для применений, не требующих высокой прочности или устойчивости, нержавеющая сталь обычно не является экономически эффективным решением по сравнению с обратными клапанами из ПВХ или латуни.

ПВХ (поливинилхлорид)

Обратные клапаны из ПВХ

часто используются в системах орошения и управления водными ресурсами. Они устойчивы к коррозии в большинстве агрессивных сред, таких как морская вода, кислоты, щелочи, хлоридные растворы и органические растворители.Однако они не устойчивы к ароматическим и хлорированным углеводородам и обычно имеют максимальную температуру около 60 ° C.

Полипропилен (ПП)

Обратные клапаны из полипропилена используются для воды, агрессивных сред и жидких пищевых продуктов. Они устойчивы к большинству агрессивных сред, таких как неорганические кислоты, основания и водные растворы, которые быстро разъедают металлы. Однако они не устойчивы к концентрированным кислотам и окислителям и обычно имеют максимальную температуру около 80 ° C.

Критерии выбора

При выборе обратных клапанов

необходимо учитывать следующие критерии:

Совместимость материалов со средой
Размер линии для точек подключения
Требуемое максимальное давление и давление открытия
Ориентация установки горизонтальная или вертикальная
Размеры конверта
Доступность, необходимая для осмотра и ремонта
Температура (внешняя и среда)

Приложения

Из-за того, как работают обратные клапаны, они обычно используются по одной из четырех различных причин в различных приложениях:

Для защиты оборудования, расположенного ниже по потоку, от повреждений, вызванных обратным потоком
Для предотвращения загрязнения из-за обратного потока
Для предотвращения сифонирования
Для сохранения вакуумного уплотнения

Благодаря своему назначению они используются почти во всех отраслях промышленности.Они используются в обычных бытовых приборах, таких как посудомоечные и стиральные машины, а также в канализационных сетях. В промышленных целях они используются в котлах, печах, газовых системах, насосных установках или вакуумных системах. Они также часто используются на линиях подачи воды и CO2 в качестве обратных клапанов аквариума. Двумя наиболее распространенными обратными клапанами являются вода и воздух, поэтому ниже они рассматриваются более подробно.

Обратные клапаны для воды

Обратные клапаны используются во многих системах водоснабжения, таких как питьевая вода и сточные воды, и их просто называют односторонними водяными клапанами.В случае применения с питьевой водой они гарантируют, что никакая среда из окружающей среды (выпускная сторона клапана) не может попасть в систему с безопасной чистой питьевой водой и загрязнить ее. Что касается сточных вод, они гарантируют, что сточные воды не могут повторно попасть в систему и вызвать переполнение или дополнительное загрязнение. При перекачивании воды часто используется обратный клапан, чтобы предотвратить попадание мусора в линию и поддерживать внутреннее давление для заливки. Клапаны Duckbill также могут использоваться для сбросов на линиях водоснабжения.Обратные клапаны водоотливного насоса гарантируют, что сливаемая вода не вернется обратно в отстойник под действием силы тяжести при выключении насоса.

Пневматический обратный клапан

Пневматический обратный клапан или воздушный обратный клапан пропускает поток воздуха внутрь и предотвращает его выход. Их часто просто называют односторонними воздушными клапанами. Чаще всего применяется для воздушного компрессора. Они позволяют компрессору поддерживать давление в одних частях, а в других — без давления. Они могут располагаться на поршневом компрессоре (на входе и выходе), воздушном ресивере, нагнетательном патрубке и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

Что означает символ обратного клапана?

Символ обратного клапана можно увидеть на рисунке 13. Он указывает ориентацию, позволяющую пропускать поток, с вертикальной линией, показывающей, что обратный поток не допускается.

Рисунок 13: Символ обратного клапана

Для чего нужен обратный клапан?

Основное назначение обратного клапана в системе — предотвратить обратный поток, который может повредить оборудование или загрязнить среду на входе.

Каковы общие проблемы с обратным клапаном?

Общие проблемы с обратным клапаном: шум, гидравлический удар, вибрация, обратный поток, заедание, утечка и износ / повреждение компонентов.Чтобы предотвратить проблемы, очень важно, чтобы обратный клапан был правильно указан для области применения и среды. Две наиболее распространенные проблемы из-за неправильной спецификации — это обратный поток и гидравлический удар. В обоих случаях следует использовать обратный клапан с быстрым закрытием. Обратный поток может возникнуть, если обратный клапан не закрывается достаточно быстро, и может возникнуть гидравлический удар, если возникают скачки давления, вызывающие ударные волны в среде.

Будет ли обратный клапан останавливать гидравлический удар?

Обратный клапан может предотвратить гидравлический удар, если он быстродействующий.Это предотвращает скачки давления, которые создают ударные волны в среде. Эти ударные волны могут повредить оборудование, опоры труб и даже привести к разрыву трубопроводов из-за вибрации.

В какой ориентации должен быть установлен обратный клапан?

Обратные клапаны необходимо устанавливать в соответствии с их входом и выходом, что часто показано стрелкой на корпусе клапана. Поскольку они пропускают поток только в одном направлении, при установке в обратном направлении они не будут работать должным образом. Что касается горизонтального или вертикального положения, это зависит от типа конструкции клапана.Если у него есть пружина, любая ориентация допустима. Если пружина отсутствует, сила тяжести может повлиять на работу обратного клапана, поэтому знание внутренних компонентов гарантирует, что вы установите его правильно в горизонтальном или вертикальном положении.

Почему мой обратный клапан не работает?

Когда обратный клапан не работает, он допускает обратный поток. Этому могут быть три причины: заедание, протечка или медленное закрытие. Если в линии нет фильтра, грязь или мусор могут попасть между диском и корпусом, не закрывая его.Из-за износа или коррозии материала на материале диск или седло могут быть повреждены или порваны, что препятствует надлежащему уплотнению и допускает обратный поток. Если клапан закрывается слишком медленно, может возникнуть минимальный обратный поток, прежде чем произойдет надлежащее уплотнение. Убедитесь, что сила тяжести помогает конструкции и / или ваша пружина достаточно быстра, чтобы быстро закрыть клапан.

Ежемесячный информационный бюллетень Тамесона

Для кого: Вы! Существующие клиенты, новые клиенты и все, кто ищет информацию о контроле жидкости.
Почему ежемесячный информационный бюллетень Tameson: Он прямолинейный, серьезный и полон актуальной информации об индустрии контроля жидкости один раз в месяц.

Гидрострелка в системе отопления: Гидрострелка в системе отопления: зачем нужна, схема работы

Гидрострелка в системе отопления: зачем нужна, схема работы

Назначение и конструкция

Зачем нужна гидрострелка?

Преимущества для системы отопления

Ставить или не ставить? Как выбрать гидрострелку?

принцип работы, назначение, схема и расчет

Преимущества систем с гидрострелкой

Разновидности гидрострелок

Установка гидрострелки в системе отопления своими руками

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Назначение и принцип работы

Режимы работы

Когда гидрострелка нужна

Когда можно поставить

Как подобрать параметры

По максимальному потоку теплоносителя

По максимальной мощности котла

Как найти длину гидрострелки

Купить или сделать своими руками?

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления?

Устройство гидрострелки отопления

Дополнительные функции гидрострелок

Принцип работы гидрострелки в системе отопления частного дома

Методы расчета гидрострелки в системе отопления частного дома

Как устроена гидрострелка

Какие возможности приписывают гидросепаратору

Реальная область применения

Схема подключения и монтаж

О сепарационных коллекторах

Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Гидрострелки устройство. Дополнительные параметры оборудования системы отопления

Программа расчета гидрострелки. Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Пояснения по проведению расчетов

Цены на гидрострелку

Гидрострелка для двух котлов. Устройство и принципы работы гидроразделителя

Гидрострелка на 3 контура. Для чего нужна гидрострелка

Гидрострелка на 2 контура. Режимы работы

Гидрострелка для теплого пола. Более сложный вариант

Видео гидрострелки из полипропилена Принцип действия Тебо

Гидрострелки для систем отопления. Принцип работы

Особенности применения гидравлического разделителя для отопления

Назначение гидрострелки — для чего она нужна

Принцип работы гидроразделителя

Принцип работы

Выбор гидравлического распределителя для системы отопления

Гидрострелка для отопления – устройство, чертежи, сжемы

Можно ли обойтись без гидрострелки

Разница между гидрострелкой и коллектором

Достоинства гидрострелок

Как выбрать гидрострелку

Гидрострелка

Монтаж гидрострелки

принцип работы и расчет

Что такое гидроэлектростанция

Конструктивные особенности гидравлических моделей

Гидростролл и его назначение

Равномерное распределение тепла

Уравновешивание давления

Работа с несколькими котлами

Как установлен гидроэлектрон

Купленные модели

Сборка гидравлики своими руками

Видео

Проблемы старой техники

Что дает эта технология

Как это работает

Какое у нее назначение

Где установлен

Пример

Как в данной ситуации проводится монтаж

Изготовление и расчет

Как его найти

Как это сделать

Первое правило

Назначение гидрозатворов

Что такое гидравлический сепаратор и его устройство?

Принцип действия

Расчет гидролитрелки