Гидрострелка принцип работы: Гидрострелка принцип работы и предназначение

Содержание

принцип работы, назначение и расчеты

Автор aquatic На чтение 5 мин. Просмотров 8.6k. Обновлено

В системе отопления часто применяется гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты данного приспособления помогут понять, для чего оно используется. Гидрострелка представляет собой температурный и гидравлический буфер, который обеспечивает правильную корреляцию потока теплоносителя и температурного режима. С помощью устройства производится гидравлическое разделение контуров отопления.

С помощью гидрострелки можно создать безопасную отопительную систему

Для чего нужна гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

Многие системы теплоснабжения в частных домовладениях отличаются разбалансировкой. Гидрострелка позволяет разделить контур отопительного агрегата и вторичный контур отопительной системы. Это позволяет повысить качество и надежность системы.

Особенности работы устройства

Выбирая гидрострелку, нужно внимательно изучить принцип работы, назначение и расчеты, а также узнать достоинства прибора:

  • разделитель необходим для гарантии выполнения технических характеристик;
  • устройство поддерживает температурный и гидравлический баланс;
  • параллельное подсоединение обеспечивает минимальные потери тепловой энергии, производительности и давления;
  • защищает котел от теплового удара, а также выравнивает циркуляцию в контурах;
  • позволяет сэкономить топливо и электроэнергию;
  • сохраняется постоянный объем воды;
  • снижает гидравлическое сопротивление.

Функционирование прибора с четырех ходовым смесителем

Особенности работы гидрострелки позволяют нормализовать гидродинамические процессы в системе.

Полезная информация! Своевременное устранение примесей позволяет продлить срок службы счетчиков, отопительных приборов и вентилей.

Устройство гидрострелки отопления

Прежде, чем купить гидрострелку для отопления нужно разобраться в устройстве конструкции.

Внутреннее устройство современного оборудования

Гидроразделитель представляет собой вертикальный сосуд из труб большого диаметра со специальными заглушками по торцам. Размеры конструкции зависят от протяженности и объема контуров, а также от мощности. При этом металлический корпус устанавливается на опорные стойки, а изделия небольшого размера крепятся на кронштейнах.

Подсоединение к отопительному трубопроводу производится с помощью резьбы и фланцев. В качестве материала для гидрострелки применяется нержавеющая сталь, медь или полипропилен. При этом корпус обрабатывается антикоррозийным веществом.

Обратите внимание! Изделия из полимера используются в системе с котлом мощностью 14-35 кВт. Изготовление подобного прибора своими руками требует профессиональных навыков.

Особенности конструкции

Дополнительные функции оборудования

Принцип работы, назначение и расчеты гидрострелки можно узнать и выполнить самостоятельно. В новых моделях присутствуют функции сепаратора, разделителя и регулятора температуры. С помощью терморегулирующего клапана обеспечивается градиент температур для вторичных контуров. Устранение кислорода из теплоносителя позволяет уменьшить риск эрозии внутренних поверхностей оборудования. Удаление лишних частиц увеличивает срок службы рабочего колеса.

Внутри устройства есть перфорированные перегородки, которые делят внутренний объем пополам. При этом не создается дополнительное сопротивление.

На схеме показано устройство в разрезе

Полезная информация! Для сложного оборудования требуется датчик температуры, манометр и линия для запитки системы.

Принцип работы гидрострелки в системах отопления

От скоростного режима теплоносителя зависит выбор гидрострелки. При этом буферная зона отделяет отопительную цепь и котел отопления.

Существуют следующие схемы подключения гидрострелки:

  • нейтральная схема работы, при которой все параметры соответствуют расчетным значениям. При этом конструкция обладает достаточной суммарной мощностью;

Использование контура теплого пола

  • определенная схема применяется, если котел не обладает достаточной мощностью. При недостатке расхода требуется подмес охлажденного теплоносителя. При разнице температур срабатывают термодатчики;

Схема системы отопления

  •  объем потока в первичном контуре больше, чем расходование теплоносителя в второстепенной цепи. При этом отопительный агрегат функционирует в оптимальном режиме. При отключении насосов во втором контуре теплоноситель перемещается через гидрострелку по первому контуру.

Вариант использования гидрострелки

Производительность циркуляционного насоса должна быть на 10 % больше, чем напор насосов во втором контуре.

Особенности работы системы

В данной таблице продемонстрированы некоторые модели и их стоимость.

Расчет устройства

Способы расчеты устройства в отопительной системе

Чтобы сделать гидрострелку для отопления своими руками, нужно произвести расчеты

По этой формуле определяется диаметр устройства по паспортным данным:

Диаметр определяется по мощности отопительного прибора.

По этой формуле можно определить диаметр патрубка:

Диаметр патрубка должен сочетаться с диаметром выпуска отопительного агрегата. Примерный размер небольших изделий подбирается по размерам выпускных патрубков.

На схеме изображен подробный расчет

Если в конструкции не будет использоваться коллектор, то численность врезок следует увеличить.

Гидроразделитель из нержавейки

Калькулятор расчета гидрострелки исходя из мощности котла

Калькулятор расчета параметров гидрострелки исходя из производительности насосов

Совместная работа  гидрострелки и коллектора отопления

При изготовлении гидрострелки из полипропилена своими руками, нужно выполнить правильные расчеты и подобрать оборудование, с которым она будет работать. В домах вторичные контуры подсоединяются с помощью этого устройства. Распределительный коллектор подсоединяется в цепи после гидрострелки. Конструкция состоит из отдельных элементов, которые объединяются перемычками.

Подключение коллектора

Количество врезаемых патрубков зависит от контуров. С помощью распределительной гребенки осуществляется более простой ремонт и обслуживание устройства.

Коллектор и разделитель создают гидравлический элемент. Подобное устройство удобно для стесненных помещений.

Существуют следующие виды соединений:

  • контур с большим напором для радиаторов подключается сверху;
  • контур для конструкции теплых полов снизу;
  • сбоку подсоединяется теплообменник.

С помощью регулирующей арматуры производится напор и поток на дальних контурах. Сделать подобную конструкцию может специалист, обладающий знаниями в теплотехнике, а также профессиональными навыками в слесарном деле, электрической сварке и работе со специальным инструментом.

Вариант использования гидроразделительного оборудования

Перед работой нужно составить правильные чертежи и схемы устройства. Выполнение ответственных элементов отопления новичками может быть опасно для жизни.

Гидрострелка. Устройство и назначение (видео)


Гидрострелка для отопления – что это такое, как работает и установить

Чтобы отопительная система работала с максимальной эффективностью, необходимо добиться хорошей балансировки всех его узлов, а все элементы хорошо справлялись со своими функциями. Такая задача — достаточно сложная, особенно, когда речь идет и о разветвленном механизме с большим количеством контуров.

Очень часто подобные контуры имеют индивидуальные схемы термостатического управления, свой температурный градиент, различаются пропускной способностью, а также требуемым уровнем напора теплоносителя. Для того, чтобы объединить все узлы в единое целое. Поможет решить данную задачу гидрострелка для отопления. О том, что представляет собой гидравлические разделитель и как он работает, мы расскажем в этой статье.

Гидравлическая стрелка MEIBES МНK 32

Назначение гидроразделителя

Если в своем доме вы планируете установить простую отопительную систему закрытого типа, где функционирует не более двух циркуляционных насосов, то надобности в гидравлическом разделителе нет.

Когда контуров и насосов — три, при этом один из них необходимо для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно не прибегать к монтажу гидрострелки. Устанавливать гидрострелку целесообразно в больших домах, где имеется два и более отопительных контура. Гидрострелка нужна для того, чтобы балансировать уровень давления во всей котельной системе, когда меняются показатели в главном контуре. Такой агрегат отвечает за регулировку трехконтурного варианта системы, в который входят одновременно и нагреватель воды, и радиатор отопления, и теплый пол.

В случае соблюдения всех правил гидродинамики, будет обеспечено стабильное функционирование в нормальном режиме.

Помимо этого гидрострелка выступает как своеобразный отстойник, в котором происходит изъятие различных отложений из теплоносителя: накипи, коррозии. Достигается это только при полном соблюдении всех гидромеханических норм.

Такая функция гидрострелки, выполненной как из нержавеющей стали, так и из других материалов способствует продолжительности срока эксплуатации многих элементов в системе отопления. Кроме этого устройство отводит образующийся в теплоносителе воздух, за счет чего уменьшается окислительный процесс в механических частях.

Традиционный вариант исполнения гидравлического разделителя предусматривает наличие только одного контура. В случае отключения нескольких веток, снижается расход тепла в системе. Именно поэтому температура теплоносителя после прохождения всего пути снижается не сильно. Гидрострелка дает возможность поддерживать стабильный уровень расхода тепла, тем самым обеспечивает стабильную циркуляцию в системе.

Для того, чтобы дать ответ на вопрос: в чем предназначение гидрострелки, следует разобраться как функционирует отопительная система. Наиболее простой вариант системы с принудительной циркуляцией упрощенно состоит из:

  • котла (К), здесь теплоноситель нагревается;
  • циркуляционного насоса (N1), за счет функционирования которого, теплоноситель движется по трубам подачи (красные линии) и обратки (синие линии). Насос монтируется на трубе или же входит в комплект конструкции котла — особенно это характерно для моделей настенного исполнения;
  • радиаторов отопления (РО), благодаря которым происходит теплообмен — тепловая энергия теплоносителя передается в комнаты.

Осуществив правильный выбор циркуляционного насоса по производительности и образуемому напору в простой одноконтурной системе, вам может вполне хватить одного экземпляра и не придется монтировать вспомогательные устройства.

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

Для домов, небольших по размеру, такой простой схемы может быть вполне достаточно. Но в больших помещениях очень часто приходится прибегать к применению несколько контуров отопления. Усложним схему.

Гидрострелка в системе с несколькими контурами отопления

Как видно на рисунке, благодаря насосу осуществляется циркуляция теплоносителя через коллектор Кл, откуда он разбирается на несколько разных контуров. Это могут быть:

  1. Один или более высокотемпературных контуров с обычными радиаторами или конвекторами (РО).
  2. Водяные теплые полы (ВТП), для которых температурный режим теплоносителя должен быть намного ниже. Это означает, что придется задействовать специально предназначенные для этого термостатические устройства. Чаще всего сенсорная длина контуров теплых полов в несколько раз выше обычной радиаторной разводки.
  3. Система обеспечения дома горячей водой с установкой бойлера косвенного нагрева (БКН). Здесь – совершенно особые требования к циркуляции теплоносителя, так как обычно изменением расхода протекающего через бойлер теплоносителя регулируется и температура нагрева горячей воды.

Теперь возникает вопрос: сможет ли справиться один насос с такой большой нагрузкой и таким расходом теплоносителя? Навряд ли. Несомненно, на рынке можно найти высокопроизводительные и высокомощные модели, которые отличаются хорошими показателями образуемого напора, но здесь стоит учесть и возможности самого котла, которые никак нельзя назвать неограниченными. Его теплообменник и патрубки рассчитаны на определенную производительность и определенное давление, которое возникает. Если превысить заданные параметры, можно попросту прийти к тому, что ваш отопительный прибор выйдет из строя.

Да и если насос все время будет функционировать на гране своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвлённой системы, то долго он не прослужит. К тому же работа будет сопровождаться громким шумом, а электрическая энергия будет потребляться в больших количествах.

Чтобы решить эту проблему, необходимо необходимо разделить всю гидравлическую систему не только на контуры конечного потребления, через коллектор, но и выделить отдельный контур котла.

Как установить гидрострелку

Именно для этого и предназначена гидрострелка, которая монтируется между котлом и коллектором.

Установка гидрострелки в системе отопления позволяет избавиться от скачков температурного напора.

Что такое гидравлический разделитель и его устройство

Гидроразделитель
это вертикальный полый сосуд, состоящий из труб большого диаметра (квадратного профиля) с эллиптическими заглушками по торцам.

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

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

Патрубок емкостного гидравлического разделителя и отопительный трубопровод соединяются с посредством фланцев или резьбы.

Автоматический клапан воздухоотводчика размещается в самом верхнем участке корпуса. От осадка избавляются при помощи вентиля или используют специальный клапан, который врезан снизу.

Материал, из которого изготавливается гидрострелка — низкоуглеродистая нержавеющая сталь, медь, полипропилен. Корпус обрабатывают антикоррозийным составом, покрывают теплоизоляцией.

Устройство гидрострелки

Принцип работы

Теперь, когда мы знаем для чего нужна гидрострелка для отопления и разобрались с ее конструкцией, можно переходить к особенностям ее функционирования.

В процессе её работы выделяется три основных режима.

Схема работы гидравлического разделителя

Режим первый.

Система практически находится в равновесии. Расход «малого» котлового контура практически не отличается от суммарного значения расходов всех контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидрострелке.

Теплоноситель не задерживается в гидрострелке, а проходит сквозь нее по горизонтали, практически не создавая вертикального перемещения. Температура теплоносителя на патрубках подачи (Т1 и Т2) – одинакова. Естественно, такая же ситуация и на патрубках, подключенных к «обратке» (Т3 и Т4). В таком режиме гидрострелка, по сути, не оказывает никакого влияния на функционирование системы.

Но подобное равновесное положение – крайне редкое явление, которое может замечаться лишь эпизодически, так как исходные параметры системы всегда имеют тенденцию к динамическому изменению.

В продаже можно найти модели коллекторов со встроенными гидравлическими разделителями. Выбрать можно варианты на 2, 3, 4 или 5 контуров.

Режим второй.

В текущий момент сложилось так, что суммарный расход на контурах отопления превышает расход в контуре котла.

С такой ситуацией приходится сталкиваться достаточно часто, когда все подключённые к коллектору контуры именно в этот момент требуют максимального расхода теплоносителя. Обыденными словами – сиюминутный спрос на теплоноситель превысил то, что может выдать контур котла. Система при этом не остановится и не разбалансируется. Просто в гидрострелке сам по себе сформируется восходящий по вертикали поток от патрубка «обратки» коллектора к патрубку подачи. Одновременно к этому потоку в верхней области гидравлического разделителя будет производиться подмес горячего теплоносителя, циркулирующего по «малому» контуру. Температурный баланс: Т1 > Т2, Т3 = Т4.

Коллектор с гидрострелкой на 3 контура позволяет безопасно и грамотно подключить радиаторы, бойлер и тёплые полы. Является самым популярным в своём сегменте. Наличие 4 контуров позволяет дополнительно подключить нагреватель воздуха в вентиляции. Для подключения ещё и резервного котла нужно наличие 5 контуров.
Режим 3.

Этот режим функционирования гидравлического разделителя является, по сути, основным – в грамотно спланированной и правильно смонтированной системе отопления именно он и станет превалирующим.

Расход теплоносителя в «малом» контуре превышает аналогичный суммарный показатель на коллекторе, или, иными словами, «спрос» на необходимый объем стал ниже «предложения». Причин тому может быть немало: — Аппаратура термостатического регулирования на контурах снизила или даже временно прекратила поступление теплоносителя из коллектора подачи на приборы теплообмена.

Температура в бойлере косвенного нагрева достигла максимальной, а забора горячей воды давно не было – циркуляция через бойлер прекращена. Отключены на какое-то время или на длительный период отдельные радиаторы или даже контуры (необходимость профилактики или ремонта, нет нужды отапливать временно неиспользуемые помещения и иные причины). Система отопления вводится в действие ступенчато, с постепенным включением отдельных контуров.

Ни одна из перечисленных причин никак негативно не скажется на общей функциональности системы отопления. Излишек объема теплоносителя вертикальным нисходящим потоком просто будет уходить в «обратку» малого контура. По сути, котел станет обеспечивать несколько избыточный объем, а каждый из контуров, подключенных к коллектору или напрямую к гидрострелке, будет забирать ровно столько, сколько требуется в настоящий момент. Температурный баланс при таком режиме работы: Т1 = Т2, Т3 > Т4.

При монтаже гидрострелки в индивидуальных системах отопления чаще всего используются пластиковые модели, которые и стоят дешевле, и установка их производится при помощи фитингов.

На самом деле у гидрострелки имеется один единственный принцип функционирования, он представлен под номером три. Достичь идеального режима (представленного на первой схеме) невозможно, поскольку гидравлическое сопротивление ветвей потребителей постоянно меняется из-за функционирования терморегуляторов, да и подобрать так точно насосы не получится. По второй схеме действовать недопустимо, поскольку в таком случае большая часть теплоносителя станет обращаться по кругу со стороны потребителей.

Как итог вы получите пониженную температуру в отопительной системе, т.к. со стороны котла в гидрострелке будет перемешивать малое количество горячей воды. Для повышения температуры придется прибегнуть к выводу теплогенератора на максимальный режим, что негативно скажется на стабильности работы системы в целом. Таким образом, остается третий вариант, при котором в коллекторы подается оптимальное количество воды нужной температуры. А уже за понижение ее в контурах отвечают трехходовые клапаны. Главная функция гидрострелки в отопительной системе — создание зоны с нулевым давлением, откуда появится возможность осуществлять отбор теплоносителя любое число потребителей.

Расчет гидрострелки

Многие пользователи задаются вопросом: как рассчитать гидрострелку для отопления? Поскольку устройства, которые есть в продаже предназначены для определенной мощности отопительной системы.

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

Представим расчет в зависимости от мощности системы отопления.

Существует универсальная формула, описывающая зависимость расхода теплоносителя от общей потребности в тепловой мощности, теплоемкости теплоносителя и разницы температур в трубах подачи и «обратки».

Формула расчёта расхода теплоносителя
Q = W / (с × Δt)

Q – расход, л/час;
W – мощность системы отопления, кВт
с – теплоемкость теплоносителя (для воды – 4,19 кДж/кг×°С или 1,164 Вт×ч/кг×°С или 1,16 кВт/м³×°С)
Δt – разница температур на подаче и «обратке», °С.

Вместе с тем, расход при движении жидкости по трубе равен: Q = S × V
S – площадь поперечного сечения трубы, м²;
V — скорость потока, м/с.

S = Q / V= W / (с × Δt × V)

Опытным путем доказано, что для оптимального смешивания в гидравлическом разделителе, качественного отделения воздуха и выпадения в осадок шлама, скорость в нем должна быть не выше 0,1 – 0,2 м/с.

Раз уж выбрана единица измерения час, то умножаем на 3600 секунд. Получается 360 – 720 м/час.

Можно взять усредненное значение – 540 м/час.

Если расчет производится для воды, то можно сразу ввести несколько исходных значений, чтобы упростить формулу:
S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt).

Определив сечение, по формуле площади круга несложно определить и требуемый 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 × √(W/Δt).

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

В итоге формула примет такой вид:
D = 45,1 √(W/Δt) – для скорости потока в трубе гидрострелки в 0,15 м/с.

Несложно просчитать и значения для верхнего и нижнего предела допустимой скорости потока:
D = 55,2 √(W/Δt) – для скорости в 0,1 м/с; D = 39,1 √(W/Δt) – для скорости в 0,2 м/с.

Определив диаметр гидрострелки, несложно вычислить и диаметры входных и выходных патрубков.

Поэтому гидрострелка для отопления решает важные задачи. При необходимости её нужно монтировать.

Гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

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.

Примеры гидрострелок промышленного производства

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.

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

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.

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

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.

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. 

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

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 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. 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.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка — лучший вариант

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.

Установка гидрострелки оправдана при следующих условиях:

  • 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).

Пример системы отопления с гидрострелкой

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.

Параметры, нужные для гидроразделителя

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.

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

 

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 гидрострелки по мощности котла

 

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).

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

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

Назначение гидрострелки. Видео

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт

Фактические размеры изделия коррелируются с мощностью котла, напрямую зависят от объема и количества подключаемых контуров. Корпус гидравлического разделителя выполнен из металла и закрепляется на стойках, чтобы устранить риски дополнительного линейного напряжения на трубы. Устройства небольшого размера могут подвешиваться на стены, закрепляться с помощью кронштейнов.

На верхнем участке корпуса гидродинамического терморазделителя расположен автоматический клапан воздухоотводчика. Образующийся в полости осадок от теплоносителя (коррозия, накипь, прочее) очищается вручную. Для организации последней процедуры применяется вентиль либо клапан, расположенный снизу изделия.

Чаще всего гидрострелки делают из прогрунтованной черной стали. Существуют альтернативные варианты исполнения на основе меди, полипропилена. Корпус гидроразделителя в обязательном порядке обрабатывается антикоррозийным составом, а также покрывается теплоизоляционным слоем.

Гидравлический разделитель, вне зависимости от особенностей его конструкции, размеров и материалов изготовления, имеет три основных режима работы.

Равновесное положение параметров. Расход выделенного контура может лишь незначительно отличаться от суммарного расхода всех подключенных к коллектору/гидрострелке контуров.

Тепловой носитель не задерживается в изделии, а свободно проходит сквозь него в горизонтальной плоскости. Фактически, вертикального перемещения не осуществляется (за исключением случайных флуктуаций). Температурные показатели на патрубках при незначительном округлении идентичны. Аналогичная ситуация наблюдается на компонентах устройства, подключенных к «обратке». В этом режиме гидродинамический терморазделитель не оказывает влияния на отопительную систему.

 

Следует отметить, что в первом режиме устройство работает достаточно редко, поскольку равновесное положение наблюдается при круглосуточной работе отопления лишь эпизодически – спустя непродолжительный период времени, основные параметры динамически изменяются.

 

На современном рынке часто встречаются модели коллекторов с интегрированными гидрострелками. Наиболее популярны устройства, рассчитанные на 2-5 контуров.

Второй режим

Соотносится с превышением значения суммарного расхода на контурах отопления над соответствующим параметром в отношении самого котла. Данная ситуация возникает в тех случаях, когда подключенные к коллектору модули требуют максимально возможного расхода теплового носителя. В более простой интерпретации – превышение расхода по отношению к генерации. 

 

При формировании такой ситуации в гидродинамическом терморазделителе возникает восходящий вертикальный поток от патрубка «обратки» к соответствующему компоненту, ответственному на подачу жидкости. Параллельно осуществляется подмес горячего теплоносителя, циркулирующего в «малом» выделенном контуре. 

 

Гидродинамический терморазделитель практически всегда используют в отопительных системах, состоящих из трех контуров. Последние реализуют корректную работу радиаторов отопления, бойлера и модуля «теплых полов». При наличии устройства, рассчитанного на работу с четырьмя контурами, возможно подключение нагревателя воздушных масс в вентиляционной системе. Гидрострелка на пять контуров позволяет реализовать комбинированный комплекс со всеми вышеобозначенными компонентами + резервный котел.

Третий режим

В общем случае при правильном монтаже базового оборудования и гидрострелки является основным. Фактический расход теплового носителя в отделенном малом контуре превышает суммарный показатель иных контуров коллектора. В простой интерпретации – превышение генерации над «спросом». Чаще всего активацию данного режима работы вызывает снижение или временное прекращение поступления теплового носителя из коллектора подачи на устройства теплового обмена благодаря аппаратным модулям термостатической регулировки.

В бойлере косвенного нагрева температура жидкости достигает максимальных значений на фоне отсутствия забора воды. Прекращение циркуляции в этом модуле может сопровождаться отключением отдельных радиаторов/контуров, например, при отсутствии необходимости прогрева помещений или же проводимой профилактики. Полноценное введение системы отопления в действие и набор нею штатных параметров выполняется поэтапно, путем последовательного включения отдельных контуров.

 

При работе гидроразделителя в таком режиме излишек теплового носителя уходит в «обратку» малого контура. Соответственно происходит безопасное накопление избыточной энергии с последующей её порционной тратой. 

 

При монтаже гидродинамического терморазделителя для индивидуальных систем отопления частных домов/коттеджей, часто используют пластиковые модели, устанавливаемые с помощью фитингов.

 

Несмотря на то, что третий режим считает основным для гидроразделителя, он периодически меняется на первый и второй аналог. При этом преобладание второго режима над остальными свидетельствует об ошибках монтажа либо иных проблемах, поскольку фактически большая часть теплового носителя обращается по кругу со стороны потребителей, что понижает температуру отопительной системы и требует максимальной отдачи теплогенератора. Оптимален вариант с подачей воды нужной температуры и последовательное понижение температурных значений теплоносителя в контурах с помощью трехходовых клапанов. 

Подытожив все вышеобозначенные моменты можно отметить, что гидродинамический терморазделитель в системе отопления любой сложности отвечает за создание зоны с нулевым давлением, из которой появляется возможность выполнять отбор теплового носителя на любое число подключенных потребителей.

 

Расчет гидравлического разделителя

Наиболее простой методикой калькуляции параметров необходимого гидродинамического терморазделителя при отсутствии профессиональных отраслевых знаний является расчет на основе мощности отопительной системы. Основные выкладки, представленные ниже, также используются при самостоятельном изготовлении гидрострелки.

 

Универсальная формула расчета в зависимости от мощности системы отопления описывает прямую зависимость расхода теплового носителя от:

  • Совокупной потребности в тепловой мощности;
  • Фактической теплоёмкости теплового носителя;
  • Температурной разницы труб подачи теплоносителя и «обратки».

Физическая интерпретация формулы: Q = W / (с × Δt)

Буквенные обозначения:

  • Q – расход теплового носителя. Единица измерения – литр/час.
  • W – мощность отопительной системы. Единица измерения – кВт.
  • С – теплоёмкость теплового носителя. Поскольку последним выступает вода, то данный параметр является константой с соответствующим значением 1,16 киловатт/кубометр* °С.
  • Δt – температурная разница на подаче и «обратке». Единица измерения – градусы Цельсия.

Соответствующий параметр расхода Q рассчитывается путем умножения площади поперечного сечения трубы (S) на скорость потока жидкости (V). Первое значение измеряется в квадратных метрах. Второе – в метрах/секунду.

 

В свою очередь: S = Q / V= W / (с × Δt × V)

 

Фактическим экспериментальным путем подобран оптимальный показатель скорости – это диапазон от 0,1 до 0,2 метра/секунду. В этом случае гидродинамический терморазделитель качественно смешивает тепловой носитель, при этом эффективно отделяет формирующийся в нём воздух и способствует выпадению шлама (вызванного накипью, коррозией, загрязнениями, иными причинами) в локальный осадок. При переводе обозначенной скорости из м/ч в м/ч путем умножения значений на 3600 секунд, получаем диапазон 360-720 метров/час. Среднее значение минимальной и максимальной цифры – 540 метров/час.

 

Поскольку базой для расчетов со стороны теплового носителя выступает вода, характеристики которой общеизвестны, можно значительно упростить основную формулу, введя в неё статически цифровые параметры при расчете сечения:

S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt)

Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставив соответствующие значения, мы получим:

D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt) = 0,0451 × √(W/Δt)

 

Для дальнейшего расчета и соответствующего подбора значений метры удобнее перевести в миллиметры, умножив результат предыдущего действие на одну тысячу.  

Итоговая формула расчета для гидродинамического терморазделителя при условии потоковой скорости в трубе 0,15 метра/секунду:

D = 45,1 √(W/Δt)

 

По аналогии, можно просчитать значение требуемого диаметра при условии минимального и максимального значения допустимой скорости потока:

  • Скорость 0,1 метра/секунду. D = 55,2 √(W/Δt)
  • Скорость 0,2 метра/секунду. D = 39,1 √(W/Δt)

Правильно рассчитав диаметр гидроразделителя, легко подобрать диаметры для входных и выходных патрубков изделия.

Вместо послесловия

Не получается произвести самостоятельный расчет? Есть вопросы по работе гидродинамического терморазделителя? Требуется квалифицированная консультация по смежным вопросам? Обращайтесь к профессионалам! 

принцип работы и назначение — ВикиСтрой

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.

рмнт.ру

Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

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 м2) подключают через гребенку, гидроразделитель будет громоздким.

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:

Схема гидрострелки с коллектором

Регулирующая арматура обеспечивает максимальный проток и напор на дальних от гидрострелки контурах. Балансировка снижает процессы неправильного дросселирование потока, позволяет добиться расчетной подачи теплоносителя.

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.

Размеры коллектора отопления с гидрострелкой

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.

https://youtube.com/watch?v=sLsOysrbhb8

Достоинства


Принципиальная схема подключения гидравлической стрелки к контурам отопления

Применение гидравлического разделителя в данной системе, направленной на создание тепла в помещении, обладает рядом преимуществ, заключающихся в:

  • ликвидации проблемы во время нахождения размеров отопительного насоса в области вторичного контура и исполнительном элементе;
  • предотвращении взаимовоздействия котлового контура на отопительные;
  • равномерном распределении нагрузок водного потока на тепловые генераторы и тепловые потребители;
  • обеспечении оптимального функционирования исполнительных компонентов;
  • предоставлении мест для подсоединения расширительного бачка и быстродействующего воздухоотводчика;
  • способствовании подключения различных дополнительных комплектующих.

В случае желания создания в своем жилье комфортной температуры с минимальными расходами энергии, наилучшим вариантом станет установка теплогенераторной системы, основывающейся на функционировании гидроразделителя.

Следует отметить: эффект экономии в сравнении с традиционной системой отопления, существенно заметен: в случае правильно спроектированной системы на основе гидрораспределителя, экономия газа составляет 25%, а электроэнергии – 50%.

Советы и рекомендации

Мы уже знаем, для чего используется гидрострелка, в каких системах автономного отопления ее рекомендовано применять, какими параметрами должен обладать прибор. Но несмотря на это, после установки гидравлического разделителя возникает множество вопросов. В этом разделе нашего обзора мы приведем несколько рекомендаций и ответов на часто возникающие вопросы по поводу функционирования данного устройства и сбоев в работе системы отопления.

Почему температура теплоносителя после гидрострелки меньше, чем на входе?

В разных контурах расход теплоносителя отличается. В гидравлическом разделителе наблюдается высокая температура, но туда поступает холодный теплоноситель, потому что остывший теплоноситель расходуется больше горячего.

Почему в гидрострелке небольшая вертикальная скорость?

Наличие мусора в системе отопления скорее правило, чем исключение. Ржавчина, песок и другие мелкие частицы являются главной причиной низкой вертикальной скорости, но через определенный промежуток времени сор мелкой фракции оседает на распределителе. Учтите, что невысокая скорость в гидрораспределителе способствует естественной конвекции теплоносителя. Это означает, что холодная жидкость поступает вниз, в то время как горячая поднимается вверх. Такой эффект способствует образованию необходимого давления и напора.

Для примера приведем систему теплого пола, в которой температура теплоносителя ниже, чем в бойлере косвенного давления, который требует большую температуру и напор, способствующий быстрому подогреву воды для системы горячего водоснабжения. Кроме этого, низкая скорость в гидрострелке понижает гидравлическое сопротивление, а также отводит пузырьки воздуха.

Можно ли устанавливать гидроразделитель под прямым углом?

Если с температурой теплоносителя и вертикальной скоростью в гидравлическом распределителе нет проблем, то устройство можно монтировать и под таким углом.

Важен ли объем гидрострелки?

Этот параметр имеет большое значение

Особенно стоит обратить внимание на объем гидрострелки, если в системе автономного отопления будет использоваться твердотопливный котел, так как его работа отличается нестабильным давлением и большими его перепадами

Подводя итоги можно сделать вывод, что гидравлический разделитель – очень важная составляющая в автономной системе отопления. Но, несмотря на это, гидрострелка не является обязательным прибором, и во многих случаях можно обойтись без нее.

Используя вышеизложенную информацию, вы сможете подобрать подходящее устройство именно для вашей системы отопления, учитывая ее технические характеристики и параметры.

Это позволит сэкономить средства и обеспечить стабильную работу всех отопительных приборов: радиаторов, конвекторов, водонагревательных бойлеров, системы теплых полов без падения температуры теплоносителя в них.

Подробнее о выборе и целесообразности использования гидрострелки в системе отопления можно узнать из этого видео.

Что такое гидрострелка для отопления?

В сложных разветвленных отопительных системах даже насосы завышенной мощности не смогут соответствовать разным параметрам и условиям работы системы. Это негативно скажется на функционировании котла и сроке службы дорогостоящего оборудования. Помимо этого, каждый из подключенных контуров имеет свой собственный напор и производительность. Это приводит к тому, что одновременно слаженно вся система работать не может.

Даже если каждый контур снабдить своим собственным циркуляционным насосом, который будет отвечать параметрам заданной магистрали, то проблема только усугубится. Вся система станет разбалансированной, потому что параметры каждого контура будут существенно различаться.

Чтобы решить проблему, котел должен выдавать необходимый объем теплоносителя, а каждый контур должен забирать из коллектора ровно столько, сколько нужно. В данном случае коллектор выполняет функции разделителя гидросистем. Именно для того, чтобы выделить из общего контура «малый котловой» поток и нужен гидроразделитель. Второе его название гидравлическая стрелка (ГС) или гидрострелка.

Такое название прибор получил за то, что он так же, как и железнодорожная стрелка, может разделять потоки теплоносителя и направлять их в нужный контур. Это прямоугольный или круглый резервуар с заглушками с торцов. Он подключается к котлу и коллектору и имеет несколько врезанных патрубков.

Принцип работы гидравлического разделителя

Поток теплоносителя проходит гидравлический разделитель для отопления со скоростью 0,1-0,2 метра в секунду, а насос котла разгоняет воду до 0,7-0,9 метров. Скорость водяного потока гасится за счет изменения направления движения и объема проходящей жидкости. При этом теплопотери в системе будут минимальные.

Принцип работы гидравлической стрелки заключается в том, что ламинарное движение водяного потока практически не вызывает гидравлического сопротивления внутри корпуса. Это способствует сохранению скорости потока и уменьшению теплопотерь. Такая буферная зона разделяет потребительскую цепь и котел. Это способствует автономной работе каждого насоса без нарушения гидравлического равновесия.

Режимы работы

Гидравлическая стрелка для систем отопления имеет 3 режима работы:

  1. В первом режиме гидроразделитель в системе отопления создает условия равновесия. То есть расход контура котла не отличается от общего расхода всех контуров, которые подключены к гидрострелке и коллектору. При этом теплоноситель не задерживается в приборе и движется через него по горизонтали. Температура теплового носителя на патрубках подачи и отведения одинаковая. Это довольно редкий режим работы, при котором гидрострелка не влияет на работу системы.
  2. Иногда встречается ситуация, когда расход на всех контурах превышает производительность котла. Такое бывает при максимальном расходе жидкости всеми контурами сразу. То есть спрос на тепловой носитель превысил возможности котлового контура. Это не приведет к остановке или разбалансировке системы, потому что в гидрострелке сформируется вертикальный восходящий поток, который обеспечит подмес горячего теплоносителя из малого контура.
  3. В третьем режиме термострелка на отопление работает чаще всего. При этом расход нагретой жидкости в малом контуре выше, чем суммарный расход на коллекторе. То есть спрос во всех контурах ниже, чем предложение. Это также не приведет к разбалансировке системы, потому что в приборе образуется вертикальный нисходящий поток, который обеспечит сброс избыточного объема жидкости в обратку.

Дополнительные возможности гидрострелки

Описанный выше принцип работы гидравлического разделителя в системе отопления позволяет прибору реализовать и другие возможности:

После попадания в корпус разделителя скорость потока снижается, это приводит к оседанию нерастворимых примесей, которые содержатся в теплоносителе. Для слива скопившегося осадка в нижней части гидрострелки устанавливают кран.
Благодаря снижению скорости потолка из жидкости выделяются пузырьки газа, которые выводятся из прибора через автоматический воздухоотводчик, установленный в верхней части. По сути, он выполняет функции дополнительного сепаратора в системе

Особенно важно удалять газ на выходе из котла, ведь при нагревании жидкости до высоких температур газообразование повышается.
Гидроразделитель очень важен в системах с чугунными котлами. Если такой котел подключить напрямую к коллектору, то попадание холодной воды в теплообменник приведет к образованию трещин и выходу оборудования из строя.

Как устроена?

Хотя гидрострелка очень важна в отопительной системе, ее устройство и конструкция достаточно просты. Это фрагмент круглой или квадратной трубы, в котором есть два отверстия со стороны котла и такое же количество отверстий со стороны системы отопления. Чтобы гидравлический разделитель не засорялся, он может быть оборудован фильтрами-сеточками, которые задерживают сор, образованный в теплоносителе. Через определенный период времени сеточки могут забиться и их необходимо будет очищать.

Используя данное приспособление, можно разделить гидравлические системы отопительного агрегата и самой отопительной системы. Причем гидравлический разделитель допускается применять с коллектором на четыре, три, два контура и с одним котлом ветки. Контур отопительной системы и котла получают свой гидравлический режим.

Выбирая гидрострелку, нужно понимать ее принцип работы и преимущества, которыми он обладает:

  • обеспечивает хорошую производительность, минимальные потери давления и производительности;
  • создает гидравлический баланс и необходимый температурный режим;
  • служит защитой от теплового удара;
  • экономит энергоноситель;
  • понижает гидравлическое сопротивление.

Клапан для отвода воздуха выводит пузырьки кислорода из устройства, тем самым уберегая остальное оборудование от коррозии, продлевая его срок использования и обеспечивая ему стабильную работу. То же касается и фильтров, задерживающих мусор.

Внутри гидравлического разделителя предусмотрено устройство с перфорированными перегородками. Они необходимы для разделения внутреннего пространства пополам для того, чтобы не создавалось лишнее сопротивление.

ГЛАВА 13: Регуляторы потока и делители потока

Во многих случаях необходимо изменять скорость привода. Одним из методов управления скоростью привода является использование насоса с переменной производительностью. Это хорошо работает для схемы с одним исполнительным механизмом или в цепях с несколькими исполнительными механизмами, где одновременно перемещается только один исполнительный механизм. Однако большинство схем, которым требуется регулирование скорости привода, имеют несколько приводов, и некоторые из них работают одновременно. Для большинства контуров используется регулируемое отверстие, называемое игольчатым клапаном или регулятором расхода .В некоторых случаях могут использоваться фиксированные отверстия.

Регулирующие клапаны

Некомпенсированный регулятор потока пропускает больше или меньше жидкости по мере увеличения и уменьшения давления. Это связано с тем, что больше жидкости может пройти через отверстие определенного размера при увеличении перепада давления на отверстии. На рис. 13-1 показаны устройства с нескомпенсированным потоком в виде символа и в разрезе. Вверху расположены встроенные регуляторы потока с фиксированной диафрагмой без компенсации для защиты от несанкционированного доступа. Их можно приобрести как проточные клапаны, или они могут быть просверленной заглушкой или вставкой, расположенной в фитинге трубы или отверстии клапана.

На поток через стандартные отверстия влияют изменения вязкости жидкости, в то время как поток через отверстия с острым краем (или острым краем) изменяется очень мало, когда вязкость жидкости изменяется с тонкой на густую. Отверстие с острым краем – это тип, используемый на большинстве клапанов, которые имеют температурную компенсацию. (Классическим примером некомпенсированного фиксированного отверстия с байпасной проверкой является обратный клапан с отверстием, показанный на Рис. 10-2 .)

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b34e” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig132png 00000021511 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig132png_00000021511.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 2. Регулировка расхода с компенсацией давления и температуры

Регулирующие клапаны расхода с компенсацией давления используются с приводами, которые должны двигаться с постоянной скоростью независимо от давления.Вид в разрезе управления потоком с компенсацией давления и символы, изображенные на Рис. 13-2 . Секция игольчатого клапана регулятора расхода с компенсацией давления такая же, как и у любого регулятора расхода. Разница заключается в добавлении компенсирующего золотника, который может перемещаться для ограничения входящего потока через компенсирующее отверстие. Золотник компенсатора удерживается в открытом положении пружиной смещения от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм, которая устанавливает перепад давления на острие отверстия.

Поток из входа проходит через компенсирующее отверстие, мимо катушки компенсатора и выходит через отверстие с острым краем.Просверленные каналы впускают жидкость в правый конец золотника компенсатора, который перемещает золотник влево, когда давление пытается подняться выше 100–150 фунтов на квадратный дюйм на манометре PG01. После того, как давление достигает или превышает 100–150 фунтов на квадратный дюйм, золотник компенсатора перемещается влево и ограничивает поток регулятором потока через острие отверстия. Давление на манометре PG01 никогда не превышает 100–150 фунтов на квадратный дюйм (плюс любое противодавление на выходе). Давление на выходе передается в камеру смещающей пружины и увеличивает силу пружины.Золотник компенсатора гарантирует, что перепад давления на регуляторе потока с режущей кромкой отверстия остается на постоянном уровне от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм. При постоянном падении давления расход остается неизменным независимо от колебаний на входе или выходе.

Регуляторы расхода с компенсацией давления в четыре-восемь раз дороже стандартных регуляторов, поэтому их следует применять только к приводам, которые должны двигаться последовательно.

Вариант без скачка – это регулировочный винт, который удерживает катушку компенсатора в пределах нескольких десятых дюйма от ее рабочего положения.Это особенно важная опция, когда размер клапана слишком велик для данной настройки расхода. Золотник компенсатора без ограничителя хода может резко закрываться и открываться, пока он не стабилизируется и не установит перепад давления на отверстии. В это время привод также перемещается хаотично.

Два символа представляют собой способ обозначения, используемый Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и Международной организацией по стандартизации (ISO), что клапан имеет компенсацию давления. Стрелку, указывающую компенсацию давления, легче различить в символе ANSI, особенно когда схематический чертеж был уменьшен, чтобы поместиться в книгу документации машины.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b350” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig133png 00000021512 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/draulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics / image} .com_files_uploads_custom_inline_archive_www.Hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig133png_00000021512.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}% Рис. 13-3. Трехпортовые регуляторы потока

используются в основном в фиксированных клапанах управления потоком . – увеличить объем контуров насоса для экономии энергии. (См. схему насоса с измерением нагрузки, описанную в главе 8.) Если 20 галлонов в минуту поступает во впускное отверстие и регулятор расхода установлен на 12 галлонов в минуту, 8 галлонов в минуту идет в резервуар в качестве потраченной энергии. при использовании обычного предохранительного клапана давление между насосом и регулятором расхода будет максимальным.При трехходовом управлении потоком давление в этой части контура равно значению, которое требуется для перемещения привода, плюс усилие смещающей пружины. (Сила смещения пружины обычно составляет от 70 до 125 фунтов.) Выходное давление 200 фунтов на квадратный дюйм дает давление 270 фунтов на квадратный дюйм между насосом и регулятором потока. Вся жидкость, поступающая в резервуар, выходит под давлением 270 фунтов на квадратный дюйм, а не 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это происходит потому, что чувствительная линия посылает обратную связь на сторону регулирования давления предохранительного клапана, позволяя ему открываться при давлении нагрузки плюс усилие смещающей пружины.Давление между насосом и регулятором потока постоянно изменяется при изменении нагрузки. Когда для нагрузки требуется значение, превышающее настройку максимального давления, предохранительный клапан открывается и направляет весь поток насоса в резервуар с максимальным давлением.

Трехходовое управление потоком эффективно только с одним приводом или с одним приводом одновременно. Это было бы бесполезно для схемы насоса с компенсацией давления, потому что схема измерения нагрузки для этого типа насоса сэкономила бы еще больше энергии. (См. Главу 8 для схемы измерения нагрузки с насосом с компенсацией давления.)

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b352” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Hydraulicspneumatics Com Сайты Hydraulicspneumatics com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig134png 00000021513 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulimageneumatics/2008 /hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.Hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig134png_00000021513.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}% Рис. 13-4. Пропорциональный клапан регулирования расхода без обратной связи Пропорциональные клапаны регулирования расхода показаны в виде отсечных клапанов и . символы для пропорциональных клапанов управления потоком, которые могут дистанционно управлять потоком с помощью ПЛК или других средств управления.Клапаны и контроллеры различных конструкций могут управлять пневматической или гидравлической жидкостью.В конструкции , рис. 13-4. использует модифицированный 2-ходовой тарельчатый клапан «пилот-закрытие» с просверленным пилотным каналом для подачи входящей жидкости за ним. Легкая пружина удерживает тарелку закрытой, когда на входе нет жидкости под давлением.

Якорь управляет небольшой нормально закрытой тарелкой и сдвигает сигнализируемую величину, чтобы позволить жидкости за тарелкой, закрывающей пилотный клапан, уйти быстрее, чем канал управления может ее подать. Это вызывает дисбаланс давления, который позволяет клапану, закрывающему пилотный клапан, открываться достаточно, чтобы обеспечить правильный поток жидкости.Скорость потока бесступенчатая и может управляться с помощью различных входов.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b354” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig135png 00000021514 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/draulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics / image / draul с … .com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig135png_00000021514.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption = symbol”]}% Рис. представляет клапан, который открывается по заданному сигналу, но не всегда может повторять заданный поток с того же входа. LVDT обратной связи, добавленный к клапану на рис. 13-5 , гарантирует, что тарельчатый клапан, закрывающий пилот, всегда перемещается одинаково количество, чтобы у него было отверстие для потока того же размера.Однако изменения давления или вязкости по-прежнему влияют на фактический расход, поэтому гидростат необходим, когда требуется точная повторяемость потока. Многие производители выпускают клапаны со встроенным гидростатом для компенсации давления.

Дозиметровые контуры регулирования расхода

Рисунок 13-6. представляет собой схематический чертеж контура регулирования расхода на входе дозатора, ограничивающего поток жидкости, когда она входит в порт привода. Контур дозирования хорошо работает с гидравлическими жидкостями, но может давать неустойчивый эффект с воздухом.Обратите внимание, что цилиндр установлен горизонтально, что создает резистивную нагрузку. Регуляторы расхода на входе работают только с резистивными нагрузками, потому что убегающая нагрузка может перемещать привод быстрее, чем контур может заполнить его жидкостью.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b356” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig136png 00000021515 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig136png_00000021515.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -6. Контур управления расходомером

Левый контур на Рисунке 13-6 показан в состоянии покоя с работающим насосом.Обратите внимание, что обратные клапаны в регуляторах потока проталкивают жидкость через отверстия, когда она входит в цилиндр, и позволяет жидкости обходить их, когда она выходит.

Правая схема отображает условия при выдвижении цилиндра. Клапан управления направлением переключается на прямые стрелки, и поток насоса проходит через левый регулятор потока к торцу крышки цилиндра с контролируемой скоростью. Жидкость, покидающая шток цилиндра, беспрепятственно течет в резервуар. Цилиндр выдвигается с пониженной скоростью (в гидравлическом контуре) до тех пор, пока не встретит сопротивление, которое не может преодолеть, или пока не достигнет дна.С показанным некомпенсированным клапаном скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости.

Когда цилиндр находится в движении, давление на PG1 считывает настройку предохранительного клапана или компенсатора насоса. Давление на PG2 считывает все, что требуется для перемещения груза в любой момент цикла. Давления на PG3 и PG4 считывают только противодавление в линии резервуара при выдвижении цилиндра.

Очевидно, что если бы на цилиндр воздействовала внешняя сила, он бы быстро расширился.Поскольку жидкость поступает в конец крышки с пониженным расходом, там будет образовываться вакуумная пустота, пока насос не успеет ее заполнить.

У регуляторов расхода на входе могут возникать проблемы с пневматическими контурами. Когда жидкость направляется к торцу крышки цилиндра, давление на PG1 сразу повышается до значения регулятора. Однако давление на PG2 начинается с нуля и медленно увеличивается. Пока давление на PG2 не поднимется достаточно, чтобы создать отрывную силу, цилиндр не двигается.При давлении отрыва цилиндр быстро расширяется, и расширяющийся воздух может вызвать его выпад. Часто выпад вперед перемещает поршень впереди поступающего воздуха, и давление падает ниже уровня отрыва, поэтому поршень останавливается. Давление снова начинает нарастать, и сценарий выпада / остановки продолжается до конца хода. Схема расходомера, обсуждаемая ниже, всегда является лучшим выбором для управления воздушными цилиндрами.

Цепи в Рис. 13-7 показывают приложения, в которых контур дозирования является единственным выбором как для пневматики, так и для гидравлики.Слева на Рис. 13-7 , пневматический цилиндр одностороннего действия установлен штоком вертикально вверх. Единственный способ контролировать скорость выдвижения – это регулирование расхода на входе. Когда также необходимо контролировать скорость втягивания, необходимо также регулирование расхода дозатора.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b358” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика. com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig137png 00000021516 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig137png_00000021516.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -7. Цепи, где требуется регулирование расхода на входе

Цилиндр, изображенный справа на рис. 13-7 , выдвигается для выполнения операции перед втягиванием или запуском цикла другого привода.Сигнал о продолжении цикла может исходить от реле давления или клапана последовательности. Любое из этих устройств может быть настроено на выход при любом давлении. Обычно они устанавливаются на 50–150 фунтов на квадратный дюйм ниже рабочего давления системы для гидравлики или на 5–15 фунтов на квадратный дюйм для воздуха. Причина использования дозирующего регулирования расхода заключается в том, что давление между регулятором расхода и цилиндром обычно остается низким до тех пор, пока цилиндр не соприкасается с заготовкой. При рабочем контакте возникающее повышение давления переключает эти приводимые в действие давлением устройства и запускает следующую последовательность.Всегда помните: реле давления или клапан последовательности не указывают напрямую, что привод достиг физического положения. Они только указывают на то, что давление достигло заданного значения. . . не почему.

Другими контурами, требующими регулирования расхода на входе счетчика, являются контуры насосов с измерением нагрузки, описанные в главе 8.

Дозирующие контуры управления расходом

Рисунок 13-8 показывает схематический чертеж контура управления расходомером на выходе, который ограничивает жидкость на выходе из порта привода.Контуры дозирования хорошо работают как с гидравлическими, так и с пневматическими приводами. Положение при установке цилиндра не имеет значения, поскольку выходной поток ограничен и привод не может убежать. Регуляторы расхода на выходе работают с резистивными нагрузками или убегающими нагрузками, потому что привод никогда не может двигаться быстрее, чем позволяет жидкость, покидающая его.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b35a” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig138png 00000021517 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig138png_00000021517.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -8. Контур управления расходомером

Левый контур в Рисунок 13-8 показан в состоянии покоя с работающим насосом.Обратите внимание, как обратные клапаны в регуляторах потока позволяют жидкости обходить отверстия и свободно входить в цилиндр. Когда жидкость покидает цилиндр, она проходит через отверстия с заданной скоростью. Единственный манометр, показывающий давление, – PG3 , потому что нагрузка на шток цилиндра вызывает давление в заблокированном порте клапана.

Правый контур показывает условия, когда цилиндр выдвигается. Клапан управления направлением переключается на прямые стрелки, и поток насоса обходит верхний регулятор потока, чтобы перейти к концу крышки цилиндра.Жидкость, выходящая из конца штока цилиндра, задерживается до того, как она попадет в резервуар, даже если внешняя нагрузка пытается ее переместить. Цилиндр выдвигается с пониженной скоростью как в гидравлических, так и в пневматических контурах, пока не встретит сопротивление, которое не может преодолеть, или не опустится до дна. С показанным некомпенсированным клапаном скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости в гидравлической системе. (Для пневматических контуров нет регуляторов расхода с компенсацией давления.)

Когда цилиндр находится в движении, манометры PG1 и PG2 считывают настройку предохранительного клапана или компенсатора насоса.Манометр PG4 показывает противодавление в резервуаре. Манометр PG3 считывает давление, вызванное нагрузкой, плюс давление в результате увеличения площади крышки до площади стержня. Это повышенное давление может в 1,2–2 раза превышать давление на конце крышки или выше, в зависимости от размера стержня.

Измерительные регуляторы расхода одинаково хорошо работают в пневматических контурах при постоянной нагрузке. Изменение нагрузки может привести к остановке и / или рывку привода при определенных обстоятельствах. (Более подробное описание схем управления потоком и ситуаций, которые могут возникнуть с ними, можно найти в нашей второй электронной книге под названием «Объяснение гидравлических цепей», которая будет выпущена на гидравлической системе .com в ближайшие месяцы.

Цепи управления выпускным потоком

Контуры управления отводным потоком встречаются только в гидравлических системах и, как правило, только в системах с насосами фиксированного объема. Использование регулятора расхода этого типа с насосами с компенсацией давления дает мало или совсем не дает. Рисунок 13-9 показывает сливной контур в состоянии покоя с работающим насосом. Вход игольчатого клапана соединен с трубопроводом, идущим к цилиндру, а его выход соединен с резервуаром. Контур работает только с одним движущимся приводом, потому что весь поток насоса идет на текущую рабочую функцию.Как и измерительная схема, она работает только с резистивными нагрузками, поскольку контролирует поток жидкости, поступающей в привод. Основным плюсом регулятора скорости этого типа является экономия энергии при использовании насоса фиксированного объема с движущими силами при низком давлении.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b35c” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, веб-сайты, гидравлика, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig139png 00000021579 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig139png_00000021579.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -9. Отводной контур управления потоком

Когда направляющий клапан в Рисунок 13-9 смещается, весь поток насоса проходит через него к приводу.По пути к приводу часть потока отводится в резервуар, поэтому привод не достигает полной скорости. Давление на PG1 повышается только до уровня, необходимого для перемещения привода и его нагрузки, поэтому избыточный поток направляется в резервуар при низком давлении. (При использовании насоса с фиксированным объемом и контура дозирования или дозирования избыточный поток также поступает в резервуар, но при давлении предохранительного клапана.) Многие контуры выполняют работу только в конце хода, поэтому эта система управления потоком экономит энергию. в то время как привод перемещается в рабочее положение и обратно, но все же обеспечивает хорошее управление скоростью.

Несколько слов предостережения:

  • Давление в приводе во время перемещения должно быть выше давления на пути к резервуару, поэтому жидкость будет течь в резервуар.
  • Поскольку давление может изменяться во время перемещения (особенно, когда привод касается заготовки), используйте игольчатый клапан с компенсацией давления, чтобы поток в резервуар оставался постоянным.
  • Даже с игольчатым клапаном с компенсацией давления скорость привода будет нестабильной.Эффективность насоса и / или привода допускает байпас, который напрямую влияет на поток в привод, а не в бак.

Применения регулирующего клапана с компенсацией давления

При изменении падения давления на отверстии изменяется и расход через отверстие. По мере увеличения падения давления расход увеличивается, а при уменьшении падения давления расход уменьшается. Из-за этого факта, если бы перепад давления на отверстии был постоянным, независимо от колебаний давления на входе и выходе, то поток через него оставался бы таким же.Регулирующий клапан с компенсацией давления (такой, как показанный на Рис. 13-2 ) автоматически поддерживает постоянный перепад давления на отверстии. Краткое обсуждение клапанов регулирования расхода с компенсацией давления на стр. 13-1, но клапан в разрезной форме применяется к отводному контуру в , рис. 13-10, .

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b35e” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1310png 00000021519 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1310png_00000021519.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -10. Выпускной контур регулирования расхода с поршневым насосом и клапаном регулирования расхода с компенсацией давления

В выпускном контуре жидкость из гидрораспределителя направляется в цилиндр, чтобы начать его выдвижение.Поскольку в контуре установлен насос с фиксированным объемом и требуется регулировка скорости, для экономии энергии используется регулирование отводного потока. Вместо того, чтобы управлять потоком к приводу или от него, избыточный поток сбрасывается в резервуар через регулятор расхода с компенсацией давления при любом давлении, необходимом для перемещения жидкости. Контур управления расходом на входе или выходе будет направлять избыточный поток в резервуар через предохранительный клапан при максимальном давлении, тратя намного больше энергии.

Причина использования регулятора расхода с компенсацией давления заключается в том, что давление будет колебаться по мере того, как привод движется к обрабатываемой детали, и поток в резервуар от регулятора расхода без компенсации будет непрерывно изменяться.В результате скорость привода может значительно изменяться во время его движения. При управлении потоком с компенсацией давления поток в резервуар остается постоянным, но скорость привода все еще может изменяться из-за эффективности насоса при повышении или понижении давления. Любое изменение скорости в зависимости от эффективности насоса присутствует, но практически незаметно.

В схеме Рис. 10-13 насос на 10 галлонов в минуту подает 7 галлонов в минуту в цилиндр и 3 галлона в минуту в бак. Жидкость, поступающая в регулятор расхода с компенсацией давления, проходит мимо золотника компенсатора и течет к регулируемому отверстию с режущей кромкой, которое установлено на 3 галлона в минуту.Отверстие с регулируемым острием ограничивает поток и создает противодавление в поступающей жидкости. Когда противодавление достигает (и пытается превысить) 125 фунтов на кв. Дюйм, жидкость в линии управления входным давлением заставляет золотник компенсатора двигаться вправо. Это ограничивает поток через компенсирующее отверстие. После того, как золотник компенсатора установится на настройку пружины смещения 125 фунтов на квадратный дюйм, давление на PG3 достигает 125 фунтов на квадратный дюйм и остается на этом уровне. Это означает, что перепад давления на регулируемом отверстии с режущей кромкой составляет 125 фунтов на квадратный дюйм.По мере того как цилиндр продолжает движение и давление в PG1 и PG2 увеличивается или уменьшается, давление в PG4 остается на уровне 125 фунтов на кв. Дюйм, а поток постоянен. Цилиндр движется с одной и той же скоростью независимо от того, составляет ли давление 125 фунтов на квадратный дюйм или выше, но на 125 фунтов на квадратный дюйм ниже установленного максимального давления.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b360” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Hydraulicspneumatics Com Сайты Hydraulicspneumatics com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1311png 00000021520 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1311png_00000021520.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -11. Дозирующий контур регулирования расхода с насосом с компенсацией давления и клапаном регулирования расхода с компенсацией давления

Рисунок 13-11 показывает регулирование расхода с компенсацией давления в контуре дозирования.Жидкость из клапана попадает в регулятор потока и ограничивается. Противодавление от ограниченного потока проходит через пилотную линию входного давления и сдвигает золотник компенсатора вправо, ограничивая поток до регулируемого отверстия с режущей кромкой. Противодавление из-за сопротивления цилиндра действует на правый конец золотника компенсатора через пилотную линию выходного давления и добавляет к силе пружины смещения 125 фунтов на кв. Дюйм. Это действие и взаимодействие всегда поддерживают давление на 125 фунтов на кв. Дюйм выше на PG5 , чем на PG2. Постоянный перепад давления на отверстии поддерживает постоянный поток в цилиндр.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b362” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Hydraulicspneumatics Com Сайты Hydraulicspneumatics com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1312png 00000021521 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulimageneumatics/2008 / Hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1312png_00000021521.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” компенсированный контур управления потоком “]}% Рис. клапан

На рисунке 13-12 показано регулирование расхода с компенсацией давления в контуре расходомера.Жидкость из конца штока цилиндра попадает в регулятор потока с компенсацией давления и ограничивается регулируемым острым отверстием. Противодавление через пилотную линию входного давления смещает золотник компенсатора вправо и ограничивает поток через регулируемое отверстие с острым краем. Давление на PG5 устанавливается на уровне 125 фунтов на квадратный дюйм, и поток остается неизменным через регулируемое отверстие с режущей кромкой. Любое противодавление от потока в резервуаре добавляет к силе пружины смещения 125 фунтов на квадратный дюйм и увеличивает давление на PG5 , поэтому оно всегда остается на 125 фунтов на квадратный дюйм выше PG4 .

Регулирующие клапаны с компенсацией давления в пять раз дороже, чем модели без компенсации, поэтому их не следует указывать, если точное регулирование расхода не требуется.

Изменения вязкости жидкости также вызывают колебания потока. Густая жидкость течет медленнее, чем жидкая. Клапан управления потоком без температурной компенсации позволяет изменять поток от холодного масла при запуске до масла, работающего при нормальной или высокой температуре. Наиболее распространенным способом устранения колебаний вязкости является использование отверстия с острым концом.Отверстия с острыми кромками не имеют плоских поверхностей для замедления потока жидкости, поэтому они мало изменяют поток между густыми и тонкими жидкостями. Доступны и другие устройства для получения постоянного потока с вариациями вязкости, но они могут быть сложными и вызывать сбои.

Регулятор расхода в гидравлическом контуре всегда выделяет тепло. Некоторые комбинации насоса и регулятора расхода выделяют намного больше тепла, и их следует по возможности избегать. В следующих примерах показаны различные комбинации насоса и регулятора расхода, а также показано, сколько тепла можно ожидать.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b364” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1313png 00000021522 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/draulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics / image} .com_files_uploads_custom_inline_archive_www.Hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1313png_00000021522.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}% Рис. 13-13. Выработка тепла в насосных контурах фиксированного объема с регуляторами расхода на входе и выходе счетчика

Комбинация насоса фиксированного объема и регулирования расхода на входе или выходе в Рис. 13-13 – это наихудший случай.Пример показывает движение цилиндра к заготовке с регулятором потока, установленным на 3 галлона в минуту. Цепь питает насос мощностью 10 галлонов в минуту, приводимый в движение электродвигателем мощностью 5 л.с. Поскольку для перемещения цилиндра во время движения требуется всего 100 фунтов на квадратный дюйм, много энергии, выделяемой теплом, тратится впустую. Этот пример несколько преувеличен, но отнюдь не неслыханный. Обратите внимание, что в примере показана только энергия, потраченная на ход разгибания. При уменьшении скорости хода втягивания тепловыделение может почти удвоиться по сравнению с показанными цифрами.

Основным генератором тепла является избыточный поток насоса, проходящий через предохранительный клапан под давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм.Две схемы на рис. 13-14 показывают, как устранить такую ​​потерю энергии с помощью другой схемы управления потоком или другого насоса. Несмотря на то, что энергия, расходуемая через клапан управления потоком, намного меньше при таких малых расходах, он все же увеличивает тепло в системе. Кроме того, величина падения давления может быть ниже, чем указано здесь, потому что некоторые приводы требуют большего давления для перемещения их к заготовке и от нее. Потери энергии при регулировании потока не могут быть устранены. Величина потерь зависит от падения давления и скорости потока через отверстие.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b366” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1314png 00000021523 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/draulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics / image / draul с … .com_files_uploads_custom_inline_archive_www.Hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1314png_00000021523.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}% Рис. 13-14. Две схемы управления потоком, снижающие тепловыделение

Цепи в Рисунок 13-14 показывают насос фиксированного объема с отводным контуром и насос с компенсацией давления с дозирующим контуром.Обе эти комбинации экономят много энергии (хотя и не так сильно, как схема измерения нагрузки, показанная на рис. 8-27 ). Этот тип контура регулирования расхода расходует минимум энергии при использовании регуляторов расхода для регулирования скорости.

Делители потока жидкости

Делитель потока в Рис. 13-15 называется приоритетным делителем потока , потому что он разделяет поток насоса на фиксированный выход с регулируемым потоком (CF) и отправляет избыточную жидкость через порт избыточного потока (EF).Объемные отверстия (просверленные, как указано покупателем) задают поток жидкости из порта CF. EF поток – это любой поток, создаваемый насосом сверх контролируемого потока. Делитель потока этого типа часто используется в рулевом управлении с гидроусилителем транспортных средств, где мощность насоса с приводом от двигателя может изменяться при изменении частоты вращения или при использовании его потока для других функций. Делитель приоритетного потока гарантирует, что в гидроусилитель рулевого управления всегда будет достаточно жидкости при любой частоте вращения двигателя или когда другие функции активны.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b368” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1315png 00000021524 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1315png_00000021524.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -15 Делитель приоритетного потока с предохранительным клапаном на приоритетном участке

Когда жидкость входит в клапан, путь наименьшего сопротивления проходит через отверстия регулируемого объема потока и выходное отверстие CF. Если поток насоса превышает объем, который могут пройти объемные отверстия, давление на правом конце золотника регулирования расхода через пилотную линию избыточного потока возрастает. Когда давление повышается настолько, чтобы преодолеть смещающую пружину и любое противодавление из контура рулевого управления, золотник управления потоком перемещается влево настолько, чтобы позволить избыточному потоку выйти через порт EF. Избыточный расход изменяется по мере изменения расхода насоса, но поток в порт CF имеет приоритет. Предохранительный клапан в канале CF может быть настроен на любое давление и не влияет на давление в канале EF. Предохранительный клапан с регулируемым потоком требуется, даже если максимальное давление одинаково для обоих выходов.

Обратите внимание, что регулируемый поток компенсируется давлением. По мере роста давления в канале CF, он отталкивается от пилотного пилотного клапана избыточного потока, чтобы поддерживать постоянный перепад давления на отверстиях для измерения объема.

Приоритетные делители потока также производятся с регулируемым потоком для приоритетного порта и без предохранительного клапана для контуров, в которых он уже есть.(Показанный символ заимствован из каталога производителя, поскольку в литературе ANSI или ISO нет стандартного символа.)

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b36a” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлическая система, пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1316png 00000021525 “data-embed-src =” https: //img.hydraulicspneumatics.com / files / base / ebm / hydraulicspneumatics / image / 2007/03 / hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01-162006_162_site200_ebooks_01_01-162006_462 Золотниковый делитель потока для разделения 50-50

Делитель потока в Рисунок 13-16 представляет собой золотниковый делитель, который разделяет поток с любой заданной скоростью в соответствии с размерами просверленных отверстий.Обычно он устанавливается с одинаковыми размерами отверстий для разделения 50-50. Эта конкретная конструкция не допускает обратного потока, поэтому перепускные обратные клапаны требуются, когда поток должен возвращаться таким же образом, как он поступил.

Жидкость, поступающая во впускной порт, проходит через отверстия влево и вправо, затем через выпускные отверстия 1 и 2. Когда одно из выпускных отверстий встречает большее противодавление, чем другое, сторона высокого давления перемещает золотник к стороне низкого давления до тех пор, пока давление с обеих сторон не появится уравнять. Равный перепад давления на обоих отверстиях обеспечивает равный поток.(Большинство производителей указывают равенство расхода на уровне ± 5%.) Перепады давления на двух выходах должны быть небольшими, потому что давление на входе всегда равно максимальному выходному давлению, а это означает, что падение давления на выходе низкого давления приводит к потере энергии.

Золотниковые делители потока только разделяют поток. Если требуется более двух выходов, делители следует использовать последовательно. Разделительный разделитель 50-50, идущий на два дополнительных разделителя 50-50, дает четыре равных выхода. Делитель 66-33 на делитель 50-50 дает три равных выхода.Делитель / сумматор потока в Рис. 13-17 выравнивает поток в обоих направлениях. Его можно использовать с приводами двойного действия для синхронизации скорости в обоих направлениях движения. Золотник в этом делителе состоит из двух секций с соединительным звеном, которое позволяет секциям перемещаться вместе в закрытом состоянии (как показано) для объединения или распределяться под действием давления на входе, когда они разделяются. Пружины на обоих концах золотника удерживают секции вместе, когда давление выравнивается или отсутствует.Входные отверстия устанавливают номинальный расход, а выходные отверстия регулируют поток к приводу или от него.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b36c” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Файлы загружаются Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1317png 00000021526 “data-embed-src =” https://img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/draulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics_hydraulics / image} .com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1317png_00000021526.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” flow ” -возвратный порт проходит через впускные отверстия, чтобы разделиться на две равные части.Падение давления на отверстиях приводит к разделению разделенной катушки, так что выпускные отверстия работают на внешнем крае выпускных-возвратных отверстий.Когда неравномерное давление на его концах смещает золотник, поток задерживается к выпускному отверстию низкого давления, чтобы не допустить приема слишком большого количества жидкости. Когда привод реверсирует, поток в выпускные-возвратные порты проходит через выпускные отверстия и далее через впускные отверстия, в результате чего золотниковые секции сближаются. Теперь выпускные отверстия регулируют обратный поток на внутреннем крае выпускных-обратных каналов. Они будут задерживать поток из любого порта исполнительного механизма, который пытается бежать вперед.

Ротационные делители потока

Роторный (моторный) делитель потока состоит из двух или более гидравлических двигателей – в общем корпусе – с общим валом, проходящим через один набор шестерен на всех наборах двигателей.Есть общий вход для всех двигателей и отдельные выходы. Двигатели обычно шестеренчатые или героторные. Разделение потока обычно составляет 50-50, но при изменении ширины шестерни или геротора возможны многие комбинации выходного потока.

Вид в разрезе и обозначение в Рис. 13-18. На изображении изображен 2-выпускной делитель потока 50-50 с раздельным мотор-редуктором. (Для делителя потока двигателя нет символа ISO или ANSI, поэтому показанный на рисунке взят из каталога поставщика.) Одна шестерня каждого набора двигателей прикреплена к общему валу, поэтому оба двигателя должны вращаться с одинаковой скоростью.Если один из двигателей глохнет, они оба останавливаются из-за расположения общего вала. Из-за внутренних зазоров в элементах двигателя возникает некоторый байпасный поток, который не вращает двигатели. В результате потоки на выходе не всегда точно равны. . . особенно при больших перепадах давления на выходе.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b36e” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика, пневматика, гидравлические сайты, гидравлика, пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1318png 00000021527 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1318png_00000021527.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -18 Моторный делитель потока с делением 50-50

Из Рисунок 13-18 , должно быть очевидно, что у этого делителя потока нет приоритетной стороны, как у золотникового делителя потока.Таким образом, при изменении входящего потока он всегда делится поровну. Основное преимущество моторных делителей потока перед золотниковыми делителями потока заключается в меньших потерях энергии, когда на выходах давление не одинаковое или близкое к нему. Если давление на правом выходе составляло 1500 фунтов на квадратный дюйм, а давление на левом выходе было 300 фунтов на квадратный дюйм, давление на входе было бы 900 фунтов на квадратный дюйм. Давление на входе всегда является средним от суммы на выходе.

Эта функция может быть активом или проблемой. Если одно выпускное отверстие встречает сопротивление, в то время как другое течет в резервуар, давление на входе 2000 фунтов на квадратный дюйм может привести к увеличению давления на выходе до 4000 фунтов на квадратный дюйм.Если такое высокое давление недопустимо, на выпускных отверстиях необходимо установить предохранительный клапан. С другой стороны, интенсификация может позволить системе на 1000 фунтов на квадратный дюйм производить 2000 фунтов на квадратный дюйм для выполнения работы – аналогично контуру насоса высокого-низкого давления. Обратите внимание, что при удвоении давления поток через выпускное отверстие высокого давления уменьшается вдвое.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b370” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1319png 00000021528 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1319png_00000021528.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис 13- 19. Схема синхронизации для делителя потока 50-50

Глядя на Рисунок 13-18 , кажется, что делитель потока двигателя также является сумматором.Схема в Рис. 13-19 показывает делитель потока двигателя, синхронизирующий два гидравлических двигателя. Поскольку двигатели вращаются вправо, они остаются почти идеально синхронизированными. Давление на каждый двигатель может быть разным, но поток на выходе каждого делителя потока остается почти постоянным. Если гидрораспределитель переключается, чтобы двигатели вращались влево, делитель потока может получать равный поток, а гидравлические двигатели могут оставаться синхронизированными. Однако, если один гидравлический двигатель встречает большее сопротивление, чем он может преодолеть, и останавливается, весь поток насоса направляется к работающему гидравлическому двигателю.Затем второй двигатель вращается в два раза быстрее. Во время этого сценария один двигатель делителя потока набирает обороты, а другой – кавитирует. Единственный способ обеспечить синхронизацию обоих гидравлических двигателей в обоих направлениях вращения – это установить делители потока двигателя на обоих портах клапана.

Делители потока золотников и двигателей работают достаточно хорошо для синхронизации контуров с гидравлическими двигателями и цилиндрами. Однако, поскольку оба устройства не разделяют поток идеально, исполнительные механизмы, которыми они управляют, не будут оставаться идеально синхронизированными.Наихудшая проблема – высокий перепад давления на выходе из перегородки; он может допускать отставание положения привода от 5 до 10%. Это означает, что синхронизирующие контуры с использованием делителей потока часто требуют некоторого типа ресинхронизирующих клапанов для более точного выравнивания исполнительных механизмов, когда они останавливаются в исходном положении. (Из-за внутреннего байпаса приводы с короткими циклами могут повторно синхронизироваться, потому что ошибка мала.)

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b372” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www Hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1320png 00000021529 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1320png_00000021529.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -20. Схема делителя потока моторного типа с делением 50-50

Еще одним соображением при проектировании является усиление давления на выходах делителя потока мотора. Схема в Рис. 13-20 имеет два цилиндра, которые синхронизируются делитель потока двигателя.Поскольку этот контур работает при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм, возможно, что давление в одном цилиндре может достигнуть 4000 фунтов на квадратный дюйм из-за усиления. Усиление происходит, когда один цилиндр слегка нагружен или не имеет нагрузки, а другой – сильно нагружен. В Рис. 13-19 нагрузка смещена на одну сторону плиты, заставляя правый цилиндр выполнять всю работу. Давление на входе составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, и цилиндры остановлены. Давление в слегка нагруженном левом цилиндре составляет 250 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление в правом цилиндре составляет 3750 фунтов на квадратный дюйм.Интенсификация обусловлена ​​передачей энергии через двигатели в делителе потока. Поскольку входное давление для обоих двигателей составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, неиспользованные 1750 фунтов на квадратный дюйм с левой стороны передаются через общий вал и доводят противоположный двигатель до 3750 фунтов на квадратный дюйм. (Для других схем делителя потока. См. Книгу автора «Fluid Power Circuits Explained», доступную через ту же розетку для данного руководства.)

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df281bbf6d5f267ee43b374” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Гидравлика и пневматика Ком-сайты Гидравлика и пневматика com Загрузка файлов Пользовательский встроенный архив Www hydraulicspneumatics com Контент Site200 Электронные книги 01 01 2006 46290fig1321png 00000021530 “data-embed-src =” https: // img.hydraulicspneumatics.com/files/base/ebm/hydraulicspneumatics/image/2007/03/hydraulicspneumatics_com_sites_hydraulicspneumatics.com_files_uploads_custom_inline_archive_www.hydraulicspneumatics.com_Content_Site200_ebooks_01_01_2006_46290fig1321png_00000021530.png?auto=format&fit=max&w=1440″ данных встраивать-заголовок = “”]}% Рис. 13 -21 Символы для модульных регуляторов расхода и делителей потока

Большинство функций регулирования расхода доступны в виде модульных или многослойных клапанов, которые устанавливаются между гидрораспределителями и плитами. Рисунок 13-21. показывает большинство распространенных конфигураций, предлагаемых в настоящее время поставщиками гидроэнергетики. Хотя символы показывают регуляторы расхода без компенсации, большинство конфигураций также доступны с регуляторами расхода с компенсацией давления. Там, где показан игольчатый клапан, фактически может быть установлен регулятор потока с байпасом. Это не проблема, потому что нет причины для реверсирования потока. Рисунок 13-21 также показывает два модульных делителя потока, которые можно приобрести у одного поставщика.Эти модули обычно доступны для клапанов всех размеров до D08 (порты дюйма).

Все о гидравлике – Как работают гидравлические краны

Если вы читали, как работают гидравлические машины, вы знаете, что гидравлический кран основан на простой концепции – передаче силы от точки к точке через жидкость. В большинстве гидравлических машин используется какая-то несжимаемая жидкость , жидкость максимальной плотности. Масло – это наиболее часто используемая несжимаемая жидкость для гидравлических машин, в том числе для гидравлических кранов.В простой гидравлической системе, когда поршень давит на масло, масло передает всю первоначальную силу другому поршню, который движется вверх.

В простой гидравлической системе, когда один поршень толкается вниз, другой поршень толкается вверх. Щелкните стрелку для демонстрации.

Гидравлический насос создает давление, которое перемещает поршни. Давление в гидравлической системе создается одним из двух типов гидравлических насосов:

  • Насос переменной производительности – Щелкните здесь, чтобы узнать больше о насосах переменной производительности.
  • Шестеренчатый насос

В большинстве автокранов с гидравлическим приводом используются двухступенчатые насосы , которые имеют пару зацепляющихся шестерен для создания давления в гидравлическом масле. Когда давление необходимо увеличить, оператор нажимает педаль газа, чтобы насос работал быстрее. В шестеренчатом насосе единственный способ получить высокое давление – это запустить двигатель на полную мощность.

70-тонный автокран с гидравлическим приводом оснащен дизельным двигателем объемом 12,7 л, который развивает мощность до 365 лошадиных сил. Двигатель соединен с тремя двухступенчатыми насосами, в том числе:

  • Главный насос – Этот насос управляет штоком поршня , который поднимает и опускает стрелу , а также гидравлическими телескопическими секциями, которые выдвигают стрелу.Главный насос способен создавать давление 3500 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм). Он создает большее давление, чем два других насоса, потому что он отвечает за перемещение гораздо большего веса.
  • Пилотный насос противовеса давления – В гидравлическом автокране используются противовесы на задней части кабины для предотвращения ее опрокидывания. Они добавляются и удаляются гидравлическим подъемником с собственным насосом. Шестеренчатый насос противовеса может создавать давление 1400 фунтов на квадратный дюйм.
  • Насос рулевого управления / выносных опор – Один насос управляет рулевым управлением и выносными опорами.Выносные опоры используются для стабилизации грузовика во время подъемных операций. Поскольку рулевое управление и выносные опоры не выполняются одновременно, они работают от одного и того же насоса. Этот насос создает давление 1600 фунтов на квадратный дюйм.

В следующем разделе вы увидите, как гидравлическая система действует на другие части гидравлического автокрана.

Пластинчатые насосы

Пластинчатые насосы

Обзор пластинчатого насоса

Пока лопастные насосы могут работать с жидкостями средней вязкости, они отлично справляются с перекачкой с низким вязкие жидкости, такие как сжиженный нефтяной газ (пропан), аммиак, растворители, спирт, топливо масла, бензин и хладагенты.Пластинчатые насосы не имеют внутренних контакт металл-металл и самокомпенсация износа, что позволяет им поддерживать максимальную производительность на этих несмазывающих жидкостях. Хоть эффективность быстро падает, их можно использовать до 500 сП / 2300 SSU.

Пластинчатые насосы доступны в нескольких конфигурациях лопастей, включая шиберные ( слева, ), гибкая лопасть, качающаяся лопасть, вращающаяся лопасть и внешняя лопасть. Пластинчатые насосы отличаются их сухое грунтование, простота обслуживания и хорошие всасывающие характеристики жизнь помпы. Кроме того, лопатки обычно могут выдерживать температуру жидкости от -32 ° C / -25 ° F до 260 ° C / 500 ° F и перепад давления до 15 бар / 200 фунтов на квадратный дюйм (выше для гидравлических пластинчатые насосы).

Каждый тип пластинчатого насоса имеет уникальные преимущества. Например, насосы с внешними лопастями могут обрабатывать крупные твердые тела. А вот насосы с гибкими лопастями могут работать только с мелкими твердыми частицами. но создать хороший вакуум. Шиберные насосы могут работать всухую в течение коротких периодов времени и обрабатывать небольшое количество пара.

Как Насосы пластинчатые рабочие

Несмотря на разные конфигурации, большинство лопастных насосов работают под одним и тем же общим управлением. принцип описан ниже.

1. А щелевой ротор эксцентрично поддерживается в циклоидальном кулачке. Ротор расположен близко к стенке кулачка, поэтому образуется полость в форме полумесяца. Ротор запаивается в кулачок двумя боковыми пластинами. Лопатки или лопасти входят в прорези крыльчатка.Когда ротор вращается ( желтая стрелка ) и жидкость поступает в насос, центробежная сила, гидравлическое давление и / или толкатели толкают лопатки к стенкам Корпус. Плотное уплотнение между лопатками, ротором, кулачком и боковой пластиной является ключом к хорошие характеристики всасывания, характерные для лопаточного принципа откачки.

2. Корпус и кулачок нагнетают жидкость в насосную камеру через отверстия в кулачок ( маленькая красная стрелка на дне насоса ).Жидкость попадает в созданные карманы лопатками, ротором, кулачком и боковой пластиной.

3. По мере того, как ротор продолжает вращаться, лопатки перемещают жидкость в противоположную сторону. сторона полумесяца, где он выдавливается через выпускные отверстия кулачка как лопасть приближается к точке полумесяца ( маленькая красная стрелка сбоку от насоса ). Затем жидкость выходит из выпускного отверстия.

Преимущества
  • Обрабатывает жидкие жидкости при относительно более высокое давление
  • Компенсирует износ через лопатку добавочный номер
  • Иногда предпочтительнее для растворителей, СНГ
  • Может работать всухую на короткие периоды
  • Может иметь одно уплотнение или сальник
  • Создает хороший вакуум
Недостатки
  • Может иметь две сальники
  • Сложный корпус и множество частей
  • Не подходит для высокого давления
  • Не подходит для высокой вязкости
  • Плохо с абразивами

Приложения

  • Аэрозоли и пропелленты
  • Авиационная служба – перекачка топлива, борьба с обледенением
  • Автомобильная промышленность – топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости
  • Массовая перекачка сжиженного нефтяного газа и NH 3
  • Заполнение баллона со сжиженным нефтяным газом
  • Спирты
  • Холодильное оборудование – фреоны, аммиак
  • Растворители
  • Водные растворы

Материалы Варианты конструкции / конфигурации

  • Наружные детали (головка, кожух) – Чугун, высокопрочный чугун, сталь и нержавеющая сталь стали.
  • Лопатка, толкатели – Карбон графит ПЭЭК ® .
  • Торцевые пластины – Углерод графит
  • Уплотнение вала – Компонентные механические уплотнения, стандартные картриджные механические уплотнения уплотнения и насосы с магнитным приводом.
  • Упаковка – В наличии поставщики, но обычно не рекомендуются для работы с тонкими жидкостями

Производители

PEEK® является зарегистрированным товарным знаком Victrex PLC


© 2021, Школа насосов ®
Школьная политика
Спонсор Viking Pump, Inc.

В чем разница между символами гидравлических контуров?

Загрузите эту статью в формате PDF.

Гидравлические контуры состоят из цилиндров, клапанов, насосов и соединены гидравлическими трубами и трубками. Сложность этих компонентов трудно представить полностью, поэтому вместо них используются гидравлические схемы символов. Гидравлические символы дают четкое представление о функциях каждого гидравлического компонента. Многие конструкции гидравлических символов основаны на отраслевых стандартах, таких как DIN24300, ISO1219-1 или -2, ANSI Y32.10 или ISO5599. Хотя в идеале все гидравлические схемы должны использовать универсальные обозначения, на чертежах гидравлических схем можно найти различия в зависимости от компании и / или поставщика. Это связано с тем, что каждый хочет, чтобы его чертежи отличались от других чертежей, встречающихся в отрасли.

Символы, представляющие гидравлические компоненты, обычно отображают следующие характеристики: функция, методы срабатывания и возврата, количество соединений и положений переключения, общий принцип работы и упрощенное представление пути гидравлического потока.Характеристики, которые не включены для упрощения схемы, – это размер или размеры компонента, производитель деталей, работа портов, физические детали элементов, а также любые соединения или соединения, кроме соединений. Цель этого обновления – помочь определить некоторые из общепринятых основных символов, которые вы можете использовать для создания собственных рисунков и чтения рисунков из других источников.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282aa9” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Макет гидравлических символов “data-embed-src =” https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_Symbol_Layout.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed]-caption%

На изображении выше показаны некоторые из наиболее распространенных символов, используемых для гидравлических контуров.

Гидравлические трубы

Гидравлические линии подачи изображены как отдельные прямые линии как для напорной, так и для обратной линии. Пилотные линии разнесения показаны пунктирными или пунктирными линиями.Они передают только подачу давления или небольшие пилотные потоки. Границы коллектора и сборки – это чередующиеся пунктирные линии. Они используются для определения физического предела групповых клапанов или оборудования. Линии шлангов нарисованы в виде дуги с точкой на каждом конце, чтобы указать точки их соединения. Точка также используется, чтобы показать, где пересекающиеся линии физически пересекаются друг с другом. Если линии пересекаются без точки, они не соединяются. Наконец, резервуар или открытая атмосферная точка отображается в виде символа чашки.

Шаровые краны и изоляторы

Двойные треугольники используются для обозначения шаровых кранов и запорных клапанов. Когда треугольники нарисованы черным цветом, клапан обычно закрыт, а прозрачный треугольник указывает на то, что клапан открыт. Круглый символ с двумя линиями под углом 90 градусов – это трехходовой шаровой кран. Символ показывает три соединения порта, а две соединенные линии показаны в нормальном положении. В середине круга могут быть показаны различные схемы подключения, чтобы обозначить варианты расположения и подключения.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282aab” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 1 Energy Supply “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_1_Enerform_png = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282aad” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 2 Поворотные приводы “data-embed-src =” https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_2_Rotary_Actuators.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed]-}

Челночный клапан

В системах измерения нагрузки обычно используются челночные клапаны. Их конструкция гарантирует, что на верхнее соединение всегда подается самое высокое давление. На символе изображен шаровой клапан, и когда он сталкивается с двумя разными давлениями, шар будет двигаться в любом направлении, позволяя максимальному давлению течь в направлении верхнего соединения.

Обратные и запорные клапаны

Обратные клапаны пропускают поток только в одном направлении. Пример символа здесь показывает, что поток идет сверху вниз только тогда, когда давление превышает номинальное значение пружины. Обычная хорошая практика – записывать давление пружины рядом с обратным клапаном.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282aaf” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 3 Service Units “data-embed-src =” https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_3_Service_Units.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed]-}

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282ab1” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Гидравлические 4-ходовые регулирующие клапаны “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_4_Direction_Control_Valves.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282ab3” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 5 Прямые регулирующие клапаны Методы проверки 1 “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_5_Directonal_Control_Valves_Acutation_Methods_1.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

Обратные клапаны с пилотным управлением

В приведенном здесь примере символа пунктирная линия используется для обозначения пилотной линии. Пилотная линия используется для открытия обратного клапана и пропускания потока обратно через клапан. Нижний символ на изображении выше – это общий формат для обратного клапана с сэндвич-пластиной с двойным пилотным управлением. Их часто используют под гидрораспределителями CETOP.Когда давление прикладывается к одной стороне, свободное течение допускается в обоих направлениях. Но когда направляющий клапан закрыт и на него не подается давление, оба обратных клапана закрываются и удерживают нагрузку на месте.

Направляющие клапаны

Согласно ISO5599, порты на клапанах помечаются буквенной или цифровой системой. Вот список распространенных портов и их маркеры:

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282ab5” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic Table “data-embed-src =” https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_TABLE.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed-caption =” “]}%

Для 4/2-позиционного клапана имеется четыре трубных соединения: порт нагнетания, возвратный порт, порт A и порт B. «Положение 2» в 4/2-ходовом клапане означает, что клапан имеет два переключаемых положения, что означает что он может сидеть как в положении А, так и в положении В. Для 4/3 позиционного клапана имеется четыре трубных соединения, но имеется три различных возможных положения переключения.

Типы активации клапана

Есть несколько способов активировать гидравлический клапан. Приведенные выше символы представляют собой различные способы активации клапана: электрический соленоид, пружина, электрический с гидравлическим пилотом, ручной аварийный, пропорциональный соленоид, ручной рычаг и ножное управление.

На изображении выше показан пример гидрораспределителя с пилотным управлением. Это большой нижний клапан с гидравлическим приводом и большим расходом. Он имеет небольшой пилотный клапан с электроприводом.Электромагнитные клапаны показывают гидравлический пилот, внешнее управляющее давление (X) и внешний сброс управляющего давления (Y). Символ указывает на открытое центральное давление (P) на возвратный (T) золотниковый клапан.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282ab7” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 6 Обратные клапаны “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_6_Non_Return_Valves.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282ab9” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы клапанов управления потоком Md Hydraulic 7 “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_Valves_Vpng? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

Гидравлические фильтры, охладители воды и аккумуляторы

Гидравлический фильтр выше показывает, что поток будет идти сверху из-за перепускного обратного клапана, показанного сбоку. Обратный клапан защищает контур от избыточного давления в случае засорения фильтра. Охладитель гидравлической воды пересекает гидравлическую трубу выше. Пути потока воды не показаны на символе, но могут быть указаны.

Изображения аккумуляторов на изображении выше указывают на разные этапы. Первый – это гидроаккумулятор и диафрагма для разделения сред. Второй – это газовый аккумулятор с баллоном для отделения сред. Третий – газовый гидроаккумулятор с поршнем. Наконец, четвертый аккумулятор – запасной.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282abb” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 8 Клапаны регулирования давления “data-embed-src =” https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_8_Pressure_Control_Valves.png?auto=format&fit=max&w=1440} caption = “900” data-embed

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282abd” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Md Hydraulic 9 Actuators “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_MD_Hydraulic_9_Actuators.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

Логические операторы

Логические клапаны доступны в нескольких различных вариантах. На изображении выше показаны четыре типичных случая. Все символы выше относятся к тарельчатому клапану с картриджем с направленным регулированием. Левое верхнее изображение имеет соотношение 1: 1. На это указывает прямая форма корпуса катушки / тарелки. У верхнего правого символа коэффициент площади равен или меньше 0,7.Внизу слева коэффициент площади больше 0,7. Правая нижняя часть имеет отношение площадей, равное или меньшее 0,7 с демпфированием / дроссельной заслонкой.

Электроснабжение, блоки обслуживания, регулирующие клапаны и приводы

Остальные символы ниже являются обычным изображением источников энергии (например, насосов, компрессоров и ресиверов), сервисных узлов (например, осушителей, регуляторов, лубрикаторов), регулирующих клапанов (например, расхода и давления) и приводов (например, одностороннего действия и двойного действия).Эти компоненты являются движущей силой гидравлических контуров. Они регулируют давление, управляющий поток, а также направление гидравлического потока.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df2771ef6d5f267ee282abf” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Www Machinedesign Com Сайты Machinedesign com Файлы Источник Esb Ищу детали Rev Caps “data-embed-src =” https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2017/05/www_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_SourceESB_Looking_for_partsREV_caps.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%

Гидравлические и пневматические схемы и схемы P&ID

Диаграммы и схемы

Fluid требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.

Диаграммы и схемы

Fluid требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.

Диаграммы и схемы гидравлической мощности

Другая символика используется при работе с системами, работающими с гидравлическим приводом.Гидравлическая энергия включает в себя газовую (например, воздух) или гидравлическую (например, воду или масло) движущуюся среду. Некоторые символы, используемые в гидросистемах, такие же или похожие на уже обсужденные, но многие из них полностью отличаются.

Гидравлические системы питания разделены на пять основных частей:

  • Насосы,
  • Резервуары,
  • Приводы,
  • Клапаны
  • и
  • линий.
Насосы

В широкой области гидравлической энергии используются две категории символов насосов, в зависимости от используемой движущей среды (т.е.е., гидравлический или пневматический). Основной символ насоса – это круг, содержащий одну или несколько стрелок, указывающих направление (а) потока, причем точки стрелок соприкасаются с кругом.

Гидравлические насосы показаны сплошными стрелками. Пневматические компрессоры представлены полыми стрелками. На рисунке 19 представлены общие символы, используемые для насосов (гидравлических) и компрессоров (пневматических) на диаграммах гидравлической мощности.

Рисунок 19 Обозначения гидравлического насоса и компрессора

Резервуары

Резервуары служат местом для хранения движущей среды (гидравлической жидкости или сжатого газа).Хотя символы, используемые для обозначения резервуаров, сильно различаются, некоторые условные обозначения используются для обозначения того, как резервуар обрабатывает жидкость.

Пневматические резервуары обычно представляют собой простые резервуары, и их символика обычно представляет собой разновидность цилиндра, показанного на рисунке 20.

Гидравлические резервуары могут быть гораздо более сложными с точки зрения того, как жидкость поступает в резервуар и удаляется из него. Для передачи этой информации были разработаны условные обозначения. Эти символы представлены на рисунке 20.

Рисунок 20 Обозначения гидравлического резервуара

Привод

Привод в гидравлической системе – это любое устройство, которое преобразует гидравлическое или пневматическое давление в механическую работу. Приводы классифицируются как линейные и поворотные.

Линейные приводы имеют некоторую форму поршневого устройства. На рисунке 21 показаны несколько типов линейных приводов и их графические обозначения.

Рисунок 21 Обозначения для линейных приводов

Поворотные приводы обычно называются двигателями и могут быть фиксированными или регулируемыми.Некоторые из наиболее распространенных символов вращения показаны на Рисунке 22. Обратите внимание на сходство между символами вращающихся двигателей на Рисунке 22 и символами насосов, показанными на Рисунке 19.

Разница между ними в том, что острие стрелки касается круга в насосе, а конец стрелки касается круга в двигателе.

Рисунок 22 Обозначения поворотных приводов

Трубопровод

Единственная цель трубопроводов в гидравлической энергетической системе – транспортировать рабочую среду под давлением из одной точки в другую.Символы для различных линий и оконечных точек показаны на рисунке 23.

Рисунок 23 Обозначения линий электропередачи с жидкостью

Клапаны

Клапаны – самые сложные символы в гидравлических системах. Клапаны обеспечивают контроль, необходимый для обеспечения направления движущейся среды в нужную точку, когда это необходимо. Для схем гидравлических систем требуется гораздо более сложная символика клапанов, чем для стандартных P&ID, из-за сложных клапанов, используемых в гидравлических системах.

В типичном P&ID клапан открывает, закрывает или дросселирует технологическую жидкость, но редко требуется для направления технологической жидкости каким-либо сложным образом (трех- и четырехходовые клапаны являются общими исключениями). В гидравлических силовых системах клапан обычно имеет от трех до восьми труб, прикрепленных к корпусу клапана, при этом клапан может направлять текучую среду или несколько отдельных текучих сред в любом количестве комбинаций входных и выходных путей потока.

Символы, используемые для обозначения гидравлических клапанов, должны содержать гораздо больше информации, чем стандартные символы P&ID клапана.Чтобы удовлетворить эту потребность, символика клапана, показанная на следующих рисунках, была разработана для P & ID гидравлической энергии.

На рисунке 24, в разрезе, показан пример внутренней сложности простого гидравлического клапана. На рисунке 24 показан четырехходовой / трехпозиционный клапан и его работа для изменения потока жидкости. Обратите внимание, что на рис. 24 оператор клапана не обозначен, но, как и стандартный клапан технологической жидкости, клапан может управляться диафрагмой, двигателем, гидравлическим, соленоидным или ручным оператором.

Гидравлические силовые клапаны при электрическом управлении от соленоида втягиваются в обесточенном положении. При подаче питания на соленоид клапан переключится на другой порт. Если клапан приводится в действие не соленоидом, либо является многопортовым клапаном, информация, необходимая для определения того, как клапан работает, будет предоставлена ​​на каждом чертеже или на сопровождающей его надписи.

Рисунок 24 Работа клапана

Обратитесь к Рис. 25, чтобы увидеть, как клапан на Рис. 24 преобразуется в полезный символ.

Рисунок 25 Разработка символа клапана

На рисунке 26 показаны символы различных типов клапанов, используемых в гидравлических системах.

Рисунок 26 Обозначения гидравлического силового клапана

Чтение диаграмм мощности жидкости

Используя ранее обсуждавшуюся символику, теперь можно прочитать диаграмму гидравлической мощности. Но прежде чем читать несколько сложных примеров, давайте посмотрим на простую гидравлическую систему и преобразуем ее в диаграмму гидравлической мощности.

Используя рисунок на Рисунке 27, в левой части Рисунка 28 перечисляются все детали и их символ гидравлической энергии.В правой части рисунка 28 показана гидравлическая диаграмма, которая представляет рисунок на рисунке 27.

Рисунок 27 Простая гидравлическая система питания

Рисунок 28 Линейная диаграмма простой гидравлической системы питания

С пониманием принципов, используемых при чтении диаграммы гидравлической мощности, любую диаграмму можно интерпретировать. На рисунке 29 показана диаграмма, которая может встретиться в инженерной сфере.

Чтобы прочитать эту диаграмму, будет представлена ​​пошаговая интерпретация того, что происходит в системе.

Рисунок 29 Типовая диаграмма мощности жидкости

Первый шаг – получить общее представление о том, что происходит. Стрелки между A и B в правом нижнем углу рисунка указывают на то, что система предназначена для зажатия или зажима некоторого типа детали между двумя секциями машины. Гидравлические системы часто используются в прессах или других приложениях, где обрабатываемая деталь должна удерживаться на месте.

Поняв базовую функцию, можно выполнить подробное изучение схемы с помощью пошагового анализа каждой пронумерованной локальной области на схеме.

МЕСТНЫЙ НОМЕР 1

Обозначение открытого резервуара с сетчатым фильтром. Сетчатый фильтр используется для очистки масла перед его попаданием в систему.

МЕСТНЫЙ НОМЕР 2

Насос постоянного вытеснения с электрическим приводом. Этот насос обеспечивает гидравлическое давление в системе.

МЕСТНЫЙ НОМЕР 3

Обозначение предохранительного клапана с отдельным манометром. Предохранительный клапан приводится в действие пружиной и защищает систему от избыточного давления. Он также действует как разгрузочный клапан для сброса давления, когда цилиндр не работает.Когда давление в системе превышает заданное значение, клапан открывается и возвращает гидравлическую жидкость обратно в резервуар. Манометр показывает, какое давление находится в системе.

МЕСТНЫЙ НОМЕР 4

Составное обозначение 4-ходового 2-позиционного клапана. Кнопка PB-1 используется для активации клапана путем подачи питания на соленоид S-1 (обратите внимание, что клапан показан в обесточенном положении). Как показано, гидравлическая жидкость высокого давления направляется из порта 1 в порт 3, а затем в нижнюю камеру поршня.Это приводит в движение и удерживает поршень в локальной области №5 во втянутом положении. Когда поршень полностью втянут и гидравлическое давление нарастает, разгрузочный (предохранительный) клапан поднимается и поддерживает давление в системе на заданном уровне.

Когда PB-1 нажат, а S-1 запитан, 1-2 порта выровнены, а 3-4 порта выровнены. Это позволяет гидравлической жидкости попадать в верхнюю камеру поршня и опускать его. Жидкость из нижней камеры стекает через отверстия 3-4 обратно в резервуар.Поршень будет продолжать движение вниз до тех пор, пока не будет отпущен PB-1 или не будет достигнут полный ход, после чего разгрузочный (сбросной) клапан поднимется.

МЕСТНЫЙ НОМЕР 5

Приводной цилиндр и поршень. Цилиндр предназначен для приема жидкости в верхнюю или нижнюю камеры. Система спроектирована таким образом, что при приложении давления к верхней камере нижняя камера выравнивается для слива обратно в резервуар. Когда давление прикладывается к нижней камере, верхняя камера выравнивается так, что она стекает обратно в резервуар.

Типы диаграмм мощности жидкости

Можно использовать несколько видов диаграмм, чтобы показать, как работают системы. Понимая, как интерпретировать рисунок 29, читатель сможет интерпретировать все следующие диаграммы.

Графическая диаграмма показывает физическое расположение элементов в системе. Компоненты представляют собой контурные чертежи, на которых показана внешняя форма каждого элемента. Графические рисунки не показывают внутренних функций элементов и не представляют особой ценности для обслуживания или устранения неисправностей.На рисунке 30 показана графическая диаграмма системы.

Рис.30 Наглядная диаграмма мощности жидкости

На схеме в разрезе показано как физическое расположение, так и работа различных компонентов. Обычно он используется в учебных целях, поскольку объясняет функции и показывает, как устроена система. Поскольку для этих схем требуется очень много места, они обычно не используются для сложных систем.

На рисунке 31 показана система, представленная на рисунке 30, в формате разреза и показаны сходства и различия между двумя типами диаграмм.

Рисунок 31 Схема мощности жидкости в разрезе

На схематической диаграмме используются символы для обозначения элементов системы. Схемы предназначены для предоставления функциональной информации о системе. Они не точно отображают относительное расположение компонентов. Схемы полезны при техническом обслуживании, и понимание их является важной частью поиска и устранения неисправностей.

Рисунок 32 – схематическая диаграмма системы, показанной на Рисунках 30 и 31.

Рисунок 32 Схематическая диаграмма мощности жидкости

Гидравлический двигатель – обзор

(3) Гидравлические двигатели и поворотные приводы

Гидравлические двигатели приводятся в действие гидравлической жидкостью под давлением и передают кинетическую энергию вращения механическим устройствам. Гидравлические двигатели, когда они приводятся в действие механическим источником, могут вращаться в обратном направлении и действовать как насос.

Гидравлические поворотные приводы используют жидкость под давлением для вращения механических компонентов.Поток жидкости вызывает вращение движущихся компонентов через зубчатую рейку и шестерню, кулачки, прямое давление жидкости на поворотные лопатки или другое механическое соединение. Гидравлические поворотные приводы и пневматические поворотные приводы могут иметь фиксированный или регулируемый угловой ход и могут включать в себя такие функции, как механическое демпфирование, гидравлическое демпфирование с замкнутым контуром (масло) и магнитные элементы для считывания с помощью переключателя.

Тип двигателя является наиболее важным фактором при поиске гидравлических двигателей. Доступны следующие варианты: аксиально-поршневой, радиально-поршневой, внутренняя шестерня, внешняя шестерня и лопасть.В аксиально-поршневом двигателе для выработки механической энергии используется установленный в осевом направлении поршень. Поток высокого давления, поступающий в двигатель, заставляет поршень двигаться в камере, создавая выходной крутящий момент. Радиально-поршневой гидромотор использует поршни, установленные радиально вокруг центральной оси, для выработки энергии. Радиально-поршневой двигатель альтернативной формы использует несколько взаимосвязанных поршней, обычно по схеме звезды, для выработки энергии. Подача масла поступает в поршневые камеры, перемещая каждый отдельный поршень и создавая крутящий момент.Несколько поршней увеличивают рабочий объем двигателя за один оборот, увеличивая выходной крутящий момент. Двигатель с внутренним зацеплением использует шестерни с внутренним зацеплением для производства механической энергии. Жидкость под давлением вращает внутренние шестерни, создавая выходной крутящий момент. Двигатель с внешним зацеплением использует внешние шестерни для производства механической энергии. Жидкость под давлением заставляет внешние шестерни вращаться, создавая выходной крутящий момент. Лопастной двигатель использует лопасть для выработки механической энергии. Жидкость под давлением ударяется о лопасти лопасти, заставляя ее вращаться и создавать выходной крутящий момент.

Дополнительные рабочие характеристики, которые следует учитывать, включают рабочий крутящий момент, давление, скорость, температуру, мощность, максимальный расход жидкости, максимальную вязкость жидкости, рабочий объем на оборот и вес двигателя. Рабочий крутящий момент – это крутящий момент, который двигатель способен передать, который напрямую зависит от давления рабочей жидкости, подаваемой в двигатель. Рабочее давление – это давление рабочей жидкости, подаваемой в гидравлический двигатель. Перед подачей к двигателю жидкость находится под давлением от внешнего источника.Рабочее давление влияет на рабочий крутящий момент, скорость, расход и мощность двигателя. Рабочая скорость – это скорость, с которой вращаются движущиеся части гидравлических двигателей. Рабочая скорость выражается в оборотах в минуту или аналогичных показателях. Рабочая температура – это диапазон температур жидкости, в котором может работать двигатель. Минимальная и максимальная рабочие температуры зависят от материалов внутренних компонентов двигателя и могут сильно различаться в зависимости от продукта. Мощность, которую может выдавать двигатель, зависит от давления и потока жидкости через двигатель.Максимальный объемный расход через двигатель выражается в галлонах в минуту или в аналогичных единицах. Максимальная вязкость жидкости, которую может выдержать двигатель, является мерой сопротивления жидкости сдвигу и измеряется в сантипуазах (сП), стандартной метрической единице динамической вязкости, равной 0,01 пуаз или 1 мПа. Динамическая вязкость воды при 20 ° C составляет около 1 сП (правильная единица – сП, но иногда используются сП и сПо). Объем жидкости, вытесняемый за один оборот двигателя, измеряется в кубических сантиметрах (кубических сантиметрах) за оборот или в аналогичных единицах.Вес двигателя измеряется в фунтах или аналогичных единицах.

Четыре причины использовать воздушные шланги вместо гидравлики Артикул

В производственном мире вы можете спросить, когда и почему мне следует использовать воздушный шланг вместо гидравлического? Пневматика работает по тому же принципу силового движения, что и гидравлика, за исключением того, что она включает движение газов, а не жидкостей. Несмотря на то, что пневматика и гидравлика имеют свои идеальные места в широком спектре промышленных операций, бывают случаи, когда для удовлетворения ваших потребностей полезно использовать воздушные шланги.

Четыре причины использовать воздушные шланги

1. Чистая сила: пневматика чище гидравлики. В случае утечки выходит только воздух, а не жидкие жидкости, которые опасны и трудно поддаются очистке.

2. Простая установка. Обычно ее легче настраивать, поскольку многие промышленные предприятия уже обеспечивают сжатый воздух.

3. Долгосрочные инвестиции: Пневматическое оборудование может быть в целом дороже, чем гидравлическое оборудование, но обычно оно требует меньше обслуживания и имеет более длительный срок службы.

4. Скорость: хотя воздушные шланги не предназначены для работы с высоким давлением, они обеспечивают быстрое перемещение. Они созданы с учетом скорости, а не силы.

Реальные применения воздушных шлангов кажутся безмерными, поскольку они могут использоваться во всех формах промышленной автоматизации. Воздушные шланги могут подавать питание на цилиндры и вакуумные насосы, а также направлять сжатый воздух к отбойным молоткам, степлерам и ударным инструментам. Их даже можно использовать для обеспечения функциональности транспортного средства для мобильного оборудования, а также можно использовать в областях сельского хозяйства, горнодобывающей промышленности и бурения.Этот тип шланга разработан с учетом возраста, погодных условий и маслостойкости, поэтому он подходит для транспортировки воздуха в различных рабочих средах и условиях.

Frontier Continental резиновый воздушный шланг Промышленный рукав

Frontier производится для широкого спектра производственных, строительных и сельскохозяйственных целей.

Особенности:

· Красный или черный чехол

· Спиральное армирование синтетической нитью с одной оплеткой

· Трубка из синтетического каучука с ограниченной маслостойкостью

· Температурный диапазон от -40 градусов до 190 градусов по Фаренгейту, 200, 250 или 300 фунтов на кв. Дюйм

· Доступен внутренний диаметр от 1/4 дюйма до 1-1 / 2 дюйма

Синий Континентальный воздушный шланг F5

Используемый в основном в строительстве и производстве, этот тип воздушного шланга отличается от бренда Frontier по нескольким параметрам.

Особенности:

· Покрытие из термопласта синего цвета, обеспечивающее легкость и гибкость при любых погодных условиях.

· Высокоэластичная арматура из полиэфирной пряжи со средней маслостойкостью и низкой температурой

· 300 фунтов на кв. Дюйм

· Продаются навалом, катушки нестандартной длины и сборки по 50 футов

· Доступен внутренний диаметр от 1/4 “до 3/4”

Воздушный шланг из ПВХ Continental (PLIOVIC)

Это воздушный шланг премиум-класса, обеспечивающий лучшее маслостойкость и электрическое сопротивление, чем резина.Он используется в строительстве, сельском хозяйстве, промышленности и во многих других многоцелевых приложениях.

Особенности:

· Гладкая красная крышка PLIOVIC

· Маслостойкая трубка средней / высокой степени со спиральным армированием из синтетической пряжи

· 250 фунтов на кв. Дюйм

· Температурный диапазон от -10 градусов до 158 градусов

· Доступен внутренний диаметр от 1/4 дюйма до 1 дюйма

· Баллончик для воды и аэрозольных растворов

Что предлагает Royal Brass and Hose

В компании RBH имеются резиновые воздушные шланги Continental — Frontier и F5, а также воздушный шланг PLIOVIC (ПВХ).Резиновые воздушные шланги продаются в бухтах и ​​в сборных сборках для тяжелых условий эксплуатации длиной 25 или 50 футов. Длина шлангов и их сборка могут быть изменены по запросу.

Воздушные шланги RBH Hose Shop в сборе поставляются в комплекте с гофрированными латунными трубными фитингами NPT 1/4 дюйма с наружной резьбой и латунными наконечниками на каждом конце. Они рассчитаны на давление 200 или 250 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от типа шланга. Все сборки устойчивы к воздействию масло, истирание, солнечный свет и озон.

Думаете об использовании воздушного шланга? Свяжитесь с местным торговым представителем Royal Brass and Hose или позвоните по телефону 800-669-9650, чтобы поговорить с членом нашей службы поддержки клиентов в любом из наших офисов (Ноксвилл, Теннесси; Мариетта, Джорджия; Орландо, Флорида; Шарлотта, Северная Каролина; Литтл Rock, AR; Fort Worth, TX; Benton, IL; Madisonville, KY; Princeton, WV; Birmingham, AL; Calvert City, KY)

.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *