Гидрострелка и принцип её работы
Гидрострелка используется для разделения и подмеса теплоносителя в многоконтурных системах отопления. Принцип работы данного устройства основан на правиле трёх диаметров. Вход должен быть равен трём диаметрам патрубков. В этом случае вода в гидравлическом разделителе циркулирует без помех, поддерживается оптимальный уровень давления.
Особенности конструкции гидрострелки
Изготовлением гидрострелок занимаются компании и частные лица. Кто лучше, однозначно ответить сложно. Некоторые фирмы продают откровенную халтуру, выдавая грубый самодел за фирменную продукцию. Иногда разумнее позвонить проверенному мастеру и подробно рассказать о том, как устроена твоя котельная, сколько в ней потребителей и какая мощность им нужна. Здесь снова есть опасность нарваться на мошенника. Поэтому при выборе производителя оценивайте опыт.
Если предприятие на рынке не менее трёх лет, имеет постоянный офис или точку продаж, официальный сайт с подробным каталогом, а сотрудники могут внятно рассказать о продукции и готовы предоставить документы, то, скорее всего, вы обратились в честную контору.
Схожая ситуация с профессионалами-одиночками. Авторитетный мастер всегда предоставляет портфолио, делает подробные расчёты, отвечает на звонки. Нашли такого, обязательно звоните.
От того, кто делает гидрострелку, зависит её строение и функциональность. Заводы располагают чертежами, заверенными инженерами, поэтому гидравлические разделители имеют стандартизованный вид, что позволяет заранее определиться с моделью и комплектующими.
За основу берётся профильная или круглая труба. Как правило, это металл, сталь или нержавейка. Также спросом пользуется полипропилен. Вертикальная конструкция оснащена патрубками котла и потребителей. Подача и обратка разделены. Дополнительно предусмотрены разъёмы под воздухоотводчик и дренажный кран для вывода воздуха и шлама соответственно.
Какие задачи выполняет гидрострелка
Гидроразделитель уберегает теплообменники от перепадов давления. Обычно скачки происходят во время настройки, первого запуска или ремонта.
В первую очередь это актуально для котлов с чугунными теплообменниками. Если вы приобрели такое оборудование, монтажник обязательно потребует от вас купить гидрострелку. Это необходимо, чтобы соблюсти все условия гарантийного обслуживания. Вследствие большой разницы температур разрушается структура металла, что приводит к поломке. Восстановление оборудования потребует огромных затрат, в несколько раз превышающих стоимость гидравлической стрелки.
Кроме того, с её помощью выравнивается давление между потребителями, причём без потери производительности. Устройства автономны и независимы. Вам не придётся задавать режим, учитывая особенности всех подключенных аппаратов. Также гидрострелка отопления выполняет функцию очистителя, в котором отстаиваются и удаляются механические примеси, воздух. Чистый теплоноситель не оказывает вредного воздействия на внутренние элементы. Запорная арматура, детали насосов сохранят цельность, прослужат намного дольше.
Как происходит движение жидкости в гидрострелке
После установки и проверки выполняется подключение потребителей, в систему поступает вода от 5 до 15 градусов.
Котёл включают, за ним вступает циркуляционный насос, начинается розжиг горелки. Пока теплоноситель не нагрелся, транспортировка осуществляется по первичной линии, то есть поток спускается вниз.
Когда жидкость достигает оптимальной консистенции, запускается вторичный контур. При равном потреблении стрелка только убирает грязь и вредные накопления. Это в идеале, на практике теплоносителя всегда где-то не хватает или в избытке. Для оптимизации ставят автоматику.
Сервоприводы, клапаны отвечают за вторичный контур. Простой пример. Вода в радиаторах нагрелась, насос отключился. В комнатах на солнечной стороне дома стало жарко, термоголовка блокирует поток. На перекрытом участке повышается давление, которое благодаря адаптивным элементам снижается. Насос даёт меньшую мощность. Напор второстепенной ветки ослабевает, главной – увеличивается. Без разделителя система встанет, запустить её получится, когда нормализуется обмен.
youtube.com/embed/mjPrxPNUOfQ” frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”>
Выводы
Гидрострелка является необходимой единицей в многоконтурном отоплении, особенно с котлами, оснащёнными чугунными теплообменниками.
Посредством отводчиков убирает из теплоносителя грязь и газы, что существенно продлевает работоспособность системы.
Поддерживает давление, предупреждает гидроудары.
Подаёт подогретую воду, тем самым продлевая жизнь котла.
Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления? | Блог
Содержание статьи:
Что такое гидрострелка и где её устанавливают
Устройство, принцип работы, назначение
Устройство
Принцип работы
Назначение
Подключение
Что такое гидрострелка и где её устанавливают
Гидравлический разделитель монтируется в магистраль между первичным контуром котла и контуром теплопотребления.
Через патрубки разделителя проходят трубы подачи и обратки.
Устройство, принцип работы, назначение
Основные задачи гидравлического разделителя – исключить влияние насосов контуров отопления друг на друга в процессе переключения между режимами работы и защитить котел от холодной обратки.
Устройство
Конструкция представляет собой прямоугольный или круглый трубчатый корпус. Расположение устройства не имеет значения.
Гидравлический разделитель 4 м3/час, тип: SDG-0015 STOUT вертикального расположения
Вертикальный монтаж намного удобнее. Вверху можно расположить автоматический отводчик для спуска воздуха, а внизу кран для сгона шлама, скапливаемого внизу.
От корпуса прибора отходят 4 патрубка. Два патрубка подключены к циркуляционному котловому контуру, а два к вторичному отходящему контуру теплопотребления.
В некоторых случаях в корпусе располагаются фильтрующие сетки. Первая (верхняя) сепарирует воздух. Вторая (нижняя) отделяет шлам. Однако чаще всего устройство выпускается пустым, без сеток, потому что они очень быстро засоряются и не несут своей функции.
Принцип работы
Чтобы понять зачем нужна гидравлическая стрелка, разберемся с режимами работы системы, в которой она будет задействована.
Режим работы заключается в соотношении расходов тепла от теплоносителя контура котла к расходам температуры системы теплопотребления. В теории соотношение бывает, как одинаковым, что маловероятно, так и нет. Расход температуры от котла может быть больше или меньше.
Первый режим
Даже при идеально подобранном сопротивлении контуров и производительности насоса, расходы можно уравнять, но идеально одинакового режима все равно не будет. Потому что при закрытой вдруг термоголовке или включении бойлера равенство исчезает.
То есть равенства между температурой теплоносителя котла и расхода температуры системы на практике нет.
Второй режим работы – аварийный.
В случае неравенства расходов теплогенератор начинает работать в конденсационном режиме. В стандартном котле в камере сгорания появляется конденсат. Главный минус – котел лопнет.
Второй недостаток. Невозможность отправить в систему теплопотребления тепло, отданное теплогенератором, потому что нагретый теплоноситель все время смешивается с жидкостью в обратке.
Последний режим – оптимальный.
Лишний теплоноситель в процессе возврата нагревает жидкость в обратке, когда она остыла, чтобы при возвращении не навредила теплогенератору.
Назначение
Теоретически гидрострелка призвана поддержать правильный режим работы котла. Разница протоков теплогенератора с потребительскими контурами обеспечит движение теплоносителя в гидравлической стрелке сверху вниз с небольшой расчетной скоростью одна десятая метра в секунду (дециметр в секунду).
Если ее умножить на площадь сечения разделителя, то можно вычислить объем возвращенного в обратку теплоносителя.
Полученный результат обеспечит подогрев обратного коллектора и предотвратит температурный шок теплогенератора.
Однако нужно ли гидравлическое разделение – это вопрос, ведь сколько тепла производит котел, столько и получает потребитель.
Обычный байпас – трубка с краном между подачей и обраткой, по которой перемещается нагретая жидкость, легко защитит котел.
Подключение
Гидрострелка нужна для единственной цели. Она требуется для корректной работы контуров отопления, в которых есть насосы. Если насос в системе один, роль гидравлической стрелки – нулевая.
Рассмотрим пример с двумя насосами разной производительности, которые работают в системе. Один из насосов превышает параметрами другой.
Более мощный насос в трубе подачи будет создавать разряжение, а в обратке – более высокое, чем по норме, давление.
Это чревато тем, что насос с более низкой производительностью не сможет запустить свой контур и забрать себе теплоноситель, чтобы потом отправить его в обратку. Контур отопления не работает.
Подключение гидрострелки производится в участок магистрали с нулевым сопротивлением, которое уравняет давление в коллекторах, а насос будет свободно работать.
На сайте компании STOUT представлены несколько моделей гидравлических стрелок, которые выполнят свою роль в системе отопления с несколькими отопительными контурами и насосами. Все модели обеспечены сопроводительной документацией с подробным описанием подключения и устройства.
Поделиться:
Роль гидравлического резервуара в системе
Резервуар выполняет множество функций в гидравлической системе. Основная функция резервуара — удерживать гидравлическую жидкость системы в удобном месте для впуска насоса. В дополнение к системным требованиям, резервуар также содержит избыточную жидкость, необходимую во время работы гидравлической системы.
Эта избыточная жидкость необходима, когда заряжается аккумулятор или расширяется цилиндр.
Резервуар выполняет множество функций в работе гидравлической системы. Одной из его основных задач является отвод тепла (охлаждение гидравлической жидкости) и подготовка жидкости (отвод загрязняющих веществ и аэрация). Большинство гидравлических резервуаров имеют внутреннюю перегородку, которая используется для циркуляции турбулентной жидкости, которая является горячей, грязной и аэрированной, от возвратной стороны системы к более тихой и более прохладной входной стороне насоса. Это движение жидкости вокруг перегородки и через нее создает время для того, чтобы загрязнители жидкости оседали на дно резервуара, а воздух, захваченный жидкостью, отделялся и поднимался на поверхность жидкости.
В большинстве промышленных гидравлических систем резервуар также служит монтажной поверхностью для компонентов системы, таких как узлы насос/двигатель, фильтры, аккумуляторы, коллекторы и электрические панели управления.
Размер гидравлического резервуара
При выборе размера гидравлического резервуара необходимо учитывать множество факторов. Хорошо спроектированный резервуар предлагает гораздо больше, чем просто хранение жидкости. Неправильно спроектированный или неправильно подобранный резервуар может поставить под угрозу хорошо спроектированную гидравлическую систему.
Существует два основных метода определения размера гидравлического резервуара. Первый и более традиционный метод — это «эмпирическое правило» расчета размера резервуара с использованием 3-5-кратной скорости подачи насоса (GPM). Этот метод может хорошо работать для большинства гидравлических систем. Второй метод определения размера резервуара относится к способности рассеивания тепла резервуара. Для использования этого метода необходимо определить тепловой баланс гидравлической системы. Это делается путем расчета количества тепла, которое будет генерироваться в системе за счет перепадов давления и других источников, а затем путем расчета количества тепла, которое может быть рассеяно через резервуар.
Тепловыделение определяется следующим образом:
Тепловыделение: HD = 0,001 x (T1 – T2) x
T1 = макс. допустимая температура жидкости (градусы F)
T2 = макс. температура окружающего воздуха (градусы F)
A = площадь резервуара, контактирующего с жидкостью (квадратные футы)
При расчете теплового баланса гидравлической системы проектировщик может определить, требуется ли теплообменник или размер резервуара может быть увеличен для отвода избыточного тепла
За счет включения резервуара большего размера инженер-конструктор может сократить избыточную энергию, трудозатраты и затраты на компоненты за счет устранения необходимости включать воздух-масло или воду-воду. -контур масляного теплообменника.
Если используется метод теплового баланса, рекомендуется установить резервуар над землей, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха через дно и все четыре стороны резервуара. Наконец, рекомендуется предусмотреть воздушное пространство внутри резервуара и над уровнем масла, которое составляет примерно 10% от объема жидкости в резервуаре.
Это необходимо, чтобы учесть тепловое расширение жидкости и обеспечить свободную поверхность жидкости для деаэрации.
Типы гидравлических резервуаров
Тип гидравлического резервуара может принимать различные формы и размеры, включая основания машин, корпуса трансмиссии и автономные резервуары. Тем не менее, большинство резервуаров, используемых в промышленных гидравлических системах, обычно имеют один из четырех основных стилей конструкции: обычный, вертикальный, верхний или L-образный.
При выборе типа резервуара, который лучше всего подходит для проектируемой гидравлической системы, необходимо учитывать множество факторов. Ниже приведены лишь некоторые из них:
A. Простота обслуживания и ремонтопригодность
B. Расположение агрегата (требуемая площадь пола и воздушный поток вокруг агрегата для охлаждения
.)
C. Тип жидкости (для некоторых гидравлических жидкостей требуется всасывание с затоплением)
продлевает срок службы насоса, а также снижает шум в линии всасывания насоса)
Обычный тип резервуара
Обычная конфигурация резервуара включает в себя прямоугольный резервуар с V-образным дном, в котором насос/двигатель установлен горизонтально на крышке резервуара.
Доступ для обслуживания как к гидравлическому насосу, так и к электродвигателю обычно неограничен, и насос можно снимать и заменять, не сливая жидкость из бака. Требования к высоте всасывания насоса могут быть сведены к минимуму за счет прокладки впускного трубопровода через крышку в жидкость.
Вертикальный резервуар
Конфигурация с вертикальным резервуаром включает в себя высокий квадратный резервуар с насосом и двигателем, установленными вертикально. Электродвигатель установлен над крышкой бака, а гидравлический насос установлен под крышкой, внутри резервуара. Такое расположение позволяет уменьшить общие требования к пространству. Кроме того, насос защищен, а всасывающая линия вытянута на 1-1/2 дюйма от дна, поэтому требования к высоте всасывания сведены к минимуму. Обслуживание насоса очень ограничено. Крышка резервуара и любые прикрепленные компоненты должны для доступа к насосу, однако насос можно снять и заменить, не сливая жидкость из бака.0003
Верхний резервуар
Верхний резервуар включает в себя прямоугольный резервуар с V-образным дном, который устанавливается над узлом насос/двигатель на опорной раме.
Доступ для обслуживания к гидравлическому насосу и электродвигателю ограничен только расположением резервуара. Впускная линия входит в резервуар через соединение в нижней части, обеспечивающее принудительную подачу или затопленное всасывание для насоса. Запорный клапан обычно устанавливается на всасывающем патрубке бака, поэтому насос можно снимать и заменять, не сливая жидкость из бака. Возвратные линии входят в бак выше уровня жидкости, а в линии непосредственно внутри бака просверлено противосифонное отверстие, позволяющее снять внешнюю линию или компонент без откачки жидкости из бака.
Г-образный резервуар
Г-образный резервуар во многом похож на верхний. Г-образный резервуар представляет собой высокий узкий прямоугольный резервуар с насосно-двигательным узлом, установленным рядом с резервуаром на общей базовой раме. Такое расположение обеспечивает полный доступ к гидравлическому насосу и электродвигателю для обслуживания. Впускная линия насоса входит в бак через соединение в боковой стенке, у дна, обеспечивая принудительную подачу или затопление всасывания для насоса.
Как и в конструкции с верхним резервуаром, запорный клапан на всасывающей линии и антисифонные отверстия на возвратных линиях позволяют снимать и заменять насос без слива жидкости из резервуара.
Принадлежности для резервуара
Независимо от размера или типа используемого резервуара, рекомендуется, чтобы некоторые или все из этих часто используемых принадлежностей были встроены в конструкцию резервуара:
A. Визуальный указатель уровня/температуры жидкости
B. Сапун / крышка заливной горловины в сборе
C. Крышка для очистки (сверху на болтах)
D. Датчик уровня жидкости
E. Датчик температуры жидкости
F. Магнитный стержень в сборе
G. Слив жидкости/клапан отбора проб
H. Коррозионностойкое внутреннее покрытие
Обслуживание резервуара
Все промышленные гидравлические системы должны предусматривать использование фильтров напорных и возвратных линий и сапунов резервуара для уменьшения количества загрязняющих веществ, попадающих в резервуар.
Некоторые системы должны также включать сетчатые фильтры или фильтры на всасывании. Индикаторы или выключатели фильтра и график технического обслуживания должны быть включены, чтобы обеспечить своевременную замену грязных фильтрующих элементов. Наконец, рекомендуется раз в год опорожнять резервуар и очищать внутреннюю часть.
Примечание : «Технические советы», предлагаемые Flodraulic Group или ее компаниями, предназначены для удобства тех, кто захочет их использовать, а не в качестве альтернативы формальному обучению гидроэнергетике или профессиональной помощи в проектировании систем.
Клапаны гидросистемы самолета
Клапаны управления потоком регулируют скорость и/или направление потока жидкости в гидравлической системе. Они обеспечивают работу различных компонентов по желанию и скорость, с которой работает компонент. Примеры клапанов управления потоком включают: селекторные клапаны, обратные клапаны, клапаны последовательности, приоритетные клапаны, челночные клапаны, быстроразъемные клапаны и гидравлические предохранители.
Переключающий клапан используется для управления направлением движения гидравлического исполнительного цилиндра или аналогичного устройства. Он обеспечивает одновременную подачу гидравлической жидкости как в агрегат, так и из него. Давление в гидравлической системе можно направить с помощью селекторного клапана для работы агрегата в любом направлении, и предусмотрен соответствующий обратный путь для жидкости в резервуар.
Существует два основных типа переключающих клапанов: с открытым центром и с закрытым центром. Клапан с открытым центром обеспечивает непрерывный поток гидравлической жидкости системы через клапан, даже когда селектор не находится в положении для приведения в действие узла. Переключающий клапан с закрытым центром блокирует поток жидкости через клапан, когда он находится в НЕЙТРАЛЬНОМ или ЗАКРЫТОМ положении. [Рисунок 1-А]
Количество портов определяется особыми требованиями системы, в которой используется клапан. Селекционные клапаны с закрытым центром и четырьмя портами наиболее распространены в гидравлических системах самолетов. Они известны как четырехходовые клапаны. На рис. 1 показано, как этот клапан соединяется с напорной и обратной линиями гидравлической системы, а также с двумя портами на общем приводе. Большинство селекторных клапанов механически управляются рычагом или электрически управляются соленоидом или сервоприводом. [Рисунок 3]| Рис. 3. Четырехходовой сервоклапан |
Четыре порта четырехходового переключающего клапана всегда выполняют одну и ту же функцию. В один порт поступает жидкость под давлением от гидравлического насоса системы. Второй порт всегда возвращает жидкость в резервуар. Третий и четвертый порты используются для подключения селекторного клапана к исполнительному устройству.
На исполнительном блоке имеется два порта. Когда селекторный клапан расположен для подачи давления на один порт привода, другой порт привода одновременно соединяется с линией возврата резервуара через селекторный клапан. [Рисунок 1-B] Таким образом, блок работает в определенном направлении. Когда селекторный клапан расположен для подключения давления к другому порту на приводном блоке, первоначальный порт одновременно соединяется с обратной линией через селекторный клапан, и блок работает в противоположном направлении. [Рисунок 1-С]
На рис. 4 показаны внутренние пути потока селекторного клапана с электромагнитным управлением. Клапан с закрытым центром показан в НЕЙТРАЛЬНОМ или ВЫКЛ положении. Ни один из соленоидов не находится под напряжением. Нагнетательный порт направляет жидкость к центральному выступу золотника, что блокирует поток. Давление жидкости проходит через пилотные клапаны и оказывает одинаковое давление на оба конца золотника. Линии привода подсоединяются вокруг золотника к обратной линии.
| Рис. 4. Электроклапаны сервоуправления не запитаны |
При выборе с помощью переключателя в кабине правый соленоид получает питание. Правая заглушка управляющего клапана смещается влево, что препятствует попаданию жидкости под давлением к правому концу основного золотника. Катушка скользит вправо из-за большего давления на левый конец катушки. Центральный лепесток золотника больше не блокирует жидкость под давлением системы, которая течет к приводу через левую линию привода. В то же время блокируется обратный поток из левой камеры основного золотника, поэтому привод (не показан) перемещается в выбранном направлении. Возвратная жидкость от подвижного привода течет по правой линии привода, мимо золотника и в возвратную линию. [Рисунок 5]
Переключатель отключает питание правого соленоида и снова открывает правый пилотный клапан. Жидкость под давлением может снова проходить через пилотный клапан в правую концевую камеру главного золотника. Там пружина и давление жидкости смещают золотник обратно влево в НЕЙТРАЛЬНОЕ или ВЫКЛЮЧЕННОЕ положение, как показано на рис. 4.
Обратный клапан может быть независимым компонентом, расположенным на линии где-то в гидравлической системе, или он может быть встроен в компонент. Когда обратный клапан является частью компонента, он называется встроенным обратным клапаном.
Они известны как обратные клапаны дроссельного типа или демпфирующие клапаны. Клапан содержит ту же комбинацию пружины, шара и седла, что и обычный обратный клапан, но в области седла вырезано калиброванное отверстие. Таким образом, поток жидкости не ограничен в заданном направлении, в то время как шар выталкивается из своего седла. Нижний привод работает на полной скорости. Когда жидкость поступает обратно в клапан, пружина прижимает шар к седлу, что ограничивает поток жидкости до количества, которое может пройти через отверстие. Уменьшенный поток в этом противоположном направлении замедляет движение или демпфирует привод, связанный с обратным клапаном. [Рисунок 6]
Предусмотрен дренажный канал, позволяющий любой жидкости, просачивающейся мимо поршня, вытекать из верхней части клапана. В гидравлических системах эта сливная линия обычно соединяется с основной обратной линией.
Клапан расположен так, что первичный блок перемещает плунжер по мере завершения своей работы. Плунжер смещает обратный клапан и позволяет жидкости течь через клапан, из порта B во вторичный блок.
Плавкие предохранители могут быть установлены в важных точках гидравлической системы. Они обнаруживают внезапное увеличение потока, например, взрыв ниже по течению, и перекрывают поток жидкости. Замыкаясь, предохранитель сохраняет гидравлическую жидкость для остальной части системы. Гидравлические предохранители установлены на тормозной системе, линиях выдвижения и уборки закрылков и предкрылков передней кромки, линиях подъема и опускания передней стойки шасси, а также линиях давления и возврата реверсора тяги. Один тип предохранителей, называемый автоматическим, предназначен для пропускания через него определенного объема жидкости в минуту. Если объем, проходящий через предохранитель, становится чрезмерным, предохранитель закрывается и перекрывает поток. Когда давление со стороны подачи давления предохранителя снимается, он автоматически возвращается в открытое положение. Предохранители обычно имеют цилиндрическую форму с входным и выходным отверстиями на противоположных концах. [Рисунок 11]
11. Гидравлический предохранитель 
Давление, действующее на нижнюю часть шара, отталкивает его от седла, позволяя жидкости проходить в обход.
превратился в тепло. Это тепло передается жидкости и, в свою очередь, уплотнительным кольцам, что приводит к их быстрому износу. Однако предохранительные клапаны могут использоваться в качестве регуляторов давления в небольших системах низкого давления или когда насос с электрическим приводом используется с перерывами.
Тепловые предохранительные клапаны обычно меньше системных предохранительных клапанов. По мере того, как жидкость под давлением в линии, в которой он установлен, накапливается до чрезмерного количества, тарелка клапана смещается со своего седла. Это позволяет жидкости под избыточным давлением течь через предохранительный клапан в возвратную линию резервуара. Когда давление в системе снижается до заданного значения, натяжение пружины превышает давление в системе и переводит тарелку клапана в закрытое положение.
Регулятор давления расположен в системе таким образом, что выход насоса может попасть в контур давления в системе только через регулятор. Комбинация насоса с постоянной подачей и регулятора давления фактически эквивалентна управляемому компенсатором насосу с переменной подачей. [Рисунок 13]
мощность редуктора. [Рисунок 14]
