Принцип гидрострелка: Гидрострелка принцип работы и предназначение

Содержание

Гидравлическая стрелка

Назначение и принцип действия

Гидравлическая стрелка (гидрострелка, гидравлический разделитель) служит для разделения и увязки первичного и вторичного контуров системы отопления. При этом под вторичным контуром понимается совокупность контуров потребителей тепла – петель теплого пола, радиаторного отопления, горячего водоснабжения. Поскольку нагрузка на эти подсистемы не постоянна, переменны и термогидравлические параметры (температура, расход, давление) вторичного контура в целом. В то же время для нормальной работы источника тепла (отопительного котла) желательна стабильность данных характеристик. Обеспечить теплогенератору такую стабильность и позволяет гидравлическая стрелка, установленная между котлом и потребителями (рис. 1).

Рис.1. Гидравлическая стрелка в системе отопления

Действие гидравлического разделителя основано на значительном увеличении сечения потока теплоносителя: как правило, гидрострелку выполняют таким образом, чтобы диаметр ее корпуса (колбы) в три раза превышал диаметр наибольшего присоединительного патрубка или чтобы поперечное сечение корпуса равнялось суммарному сечению всех патрубков.

При увеличении диаметра потока в три раза его скорость снижается в девять, а динамическое давление – в 81 раз (и там, и там – квадратичная зависимость). Это позволяет утверждать, что перепады давлений между присоединяемыми к гидрострелке трубопроводами ничтожно малы.

Режимы работы

Говоря о гидравлической стрелке нередко проводят аналогию со стрелкой железнодорожной. Их работа, действительно, схожа: оба устройства задают нужное направление движения, в одном случае – транспорта, в другом – теплоносителя. Разница в том, что «переключение» гидрострелки не требует какого-либо внешнего усилия, а происходит само собой, в зависимости от потребления тепла и горячей воды. Ниже рассмотрены режимы работы гидравлического разделителя.

Режим 1. Нагрузка на систему отопления такова, что расход первичного и вторичного совпадают, т.е. нагретый котлом теплоноситель полностью передается потребителям, и его достаточно (G₁ = G₁₁ = G₂ = G₂₁, Т₁ = Т₁₁, T₂₁ = T₂). В этом случае гидрострелка «включена» напрямую и работает как два раздельных трубопровода. Схема движения, хромограммы скоростей и давлений теплоносителя в корпусе разделителя показаны для этого режима на рис. 2. Такой режим можно назвать расчетным.

Рис. 2.

Режим 2. Система отопления нагружена. Суммарный расход потребителей превышает расход в контуре источника тепла (G₁ < G₁₁, Т₁ > Т₁₁; Т₂₁ = Т₂; G₁ = G₂; G₁₁ = G₂₁). Разность расходов компенсируется подмесом в линию подачи вторичного контура части теплоносителя из его «обратки» (рис. 3). Режим описывают следующие формулы: ΔТ₁ = Т₁ – Т₂ = Q/c · G₁, ΔТ₂ = Т₁₁ – Т₂₁ = Q/c · G₁₁, Т₂ = Т₁ – ΔТ₁, Т₁₁ = Т₂₁ + ΔТ₂.

Рис. 3.

Режим 3. Потребление тепла понижено (например, в межсезонье), и расход теплоносителя во вторичном контуре меньше, чем в первичном (G₁ > G₁₁, Т₁ = Т₁₁, Т₂₁ ˂ T₂, G₁ = G₂, G₁₁ = G₂₁). При этом избыток теплоносителя возвращается к котлу через гидрострелку, не попадая во вторичный контур (рис. 4). Расчетные формулы: ΔТ₁ = Т₁ – Т₂ = Q/c· G₁; ΔТ₂ = Т₁₁ – Т₂₁ = Q/c· G₁₁; Т₂ = Т₁ – ΔТ₁; Т₁₁ = Т₁; Т₂₁ = Т₁₁ – ΔТ₂. Данный режим является оптимальным при необходимости защиты котла от так называемой низкотемпературной коррозии.

Рис. 4.

При отсутствии потоков по контурам системы отопления гидравлический разделитель не препятствует естественной (за счет гравитационных сил) циркуляции теплоносителя, что демонстрирует хромограмма, представленная на рис. 5.

Рис. 5. Хромограмма температуры в статическом режиме

Конструкция и оснащение

Благодаря резкому снижению скорости потока в гидрострелке, ее конструкции и пространственному расположению (справедливо для вертикальных гидроразделителей) данный элемент является идеальной точкой системы для удаления из теплоносителя воздуха и шлама. (Отметим, впрочем, что не все производители оборудования реализуют такие функции).

На рис. 6. показана гидравлическая стрелка VT.VAR.00 (схема, конструкция и габариты), поставляемая фирмой VALTEC в качестве одного из модулей системы быстрого монтажа VARIMIX. Для удаления воздуха, скапливающегося в верней части колбы, разделитель оснащен автоматическим воздухоотводчиком 1, для отведения осадка и слива теплоносителя предусмотрен дренажный шаровой кран 2. Отключение воздухоотводчика на время ремонта или обслуживания производится шаровым краном 5. Для контроля температуры и давления в подающем трубопроводе первичного контура предусмотрен термоманометр 3, температуры в обратном трубопроводе – термометр 4. На патрубках подачи и «обратки» имеются также гнезда для датчиков температуры 6, 7 (заглушены пробками). Корпус гидроразделителя изготовлен из бронзы OTS 60Pb2. Технические характеристики модуля приведены в табл. 1.

Рис. 6. Схема и конструкция гидравлической стрелки VT.VAR.00

Таблица 1. Технические характеристики гидрострелки VT.VAR.00

Характеристика

Значение

Рабочее давление, МПа

1,0

Пробное давление, МПа

1,5

Максимальная температура рабочей среды, °С

120

Допустимая температура окружающей среды, °С

От 0 до +60

Допустимая относительная влажность окружающей среды, %

Максимальный расход теплоносителя, кг/ч

4500

Максимальная подсоединенная тепловая мощность (при ΔТ = 20 °С), кВт

104

Масса комплекта, г

4500

Соединение с коллекторами

Фитинг VT. 0 606 1 1/4

Средний полный срок службы, лет

В 2015 г. VALTEC анонсировал выпуск гидравлического разделителя из нержавеющей стали VT.VAR05.SS. Выбор материала корпуса позволил снизить стоимость изделия, обеспечив ему высокую прочность и устойчивость к коррозии. При этом разработчики усовершенствовали и конструкцию гидрострелки (рис. 7), дополнив ее перфорированной перегородкой для снижения теплопотерь из-за конвекции теплоносителя – с примерно 7 до 2–3 %, а также спиральным перфорированным сепаратором – для более интенсивного удаления воздуха из рабочей среды.

Рис. 7. Конструкция гидравлической стрелки VT.VAR05.SS: 1 – манометр, 2 – дренажный клапан, 3 – автоматический воздухоотводчик, 4 – отсекающий клапан, 5 – дополнительные резьбовые патрубки, 6 – резьбовые пробки для дополнительных патрубков, 7 – спиральный перфорированный сепаратор, 8 – перфорированная перегородка

Гидравлическая стрелка из нержавеющей стали комплектуется автоматическим воздухоотводчиком с отсекающим клапаном, дренажным краном, манометром. Дополнительно на корпусе имеются патрубки для термометра, датчика температуры, магнитного шламоуловителя. Разделитель предназначен для систем отопления с рабочим давлением до 10 бар и температурой до 110 °С. Максимальная тепловая мощность при ΔТ = 20 °С – 120 и 200 кВт для моделей условным диаметром 1 и 1 1/4″ соответственно.

Пример расчета

Рассчитаем температуры Т₂, Т₁₁ и Т₂₁ для системы отопления тепловой мощностью Q = 45 кВт с температурой подачи T₁ = 80 °С, расходом в первичном контуре G₁ = 1500 кг/ч при расходе во вторичном контуре G₁₁ = 3000 кг/ч («нагруженный» режим работы). Формулы и результаты вычислений сведены в табл. 2.

Таблица. 2. Порядок расчета рабочих параметров

Величина

Формула, вычисление

Значение

Секундный расход в первичном контуре, кг/c

G₁ = G₁/3600 = 1500/3600

0,417

Секундный расход во вторичном контуре, кг/c

G₁₁ = G₁₁/3600 = 3000/3600

0,833

Перепад температур в первичном контуре, °С

ΔТ₁ = Q/c· G₁ = 45000 / (4186 · 0,417)

25,78

Перепад температур во вторичном контуре, °С

ΔТ₂ = Q/c · G₁₁= 45000 / (4186 · 0,833)

12,91

Температура обратного теплоносителя первичного контура, °С

Т₂ = Т₁ – ΔТ₁ = 80 – 25,78

54,22

Температура обратного теплоносителя вторичного контура, °С

Т₂₁ = Т₂

54,22

Температура прямого теплоносителя вторичного контура, °С

Т₁₁ = Т₂₁ + ΔТ₂ = 54,22 + 12,91

67,13

Дополнительно к сведению: 1) как правило, гидравлическую стрелку предусматривают в системах отопления мощностью от 40 кВт; 2) при проектировании системы с гидравлическим разделителем обычной конструкции следует учесть снижение тепловой мощности примерно на 10 %.

Гидрострелки для систем отопления. Принцип работы

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

Назначение гидрострелки, зачем нужна гидрострелка

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

Рисунок 1

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

Конструктивная схема и принцип работы гидрострелки

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

Рисунок 2

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

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

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

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

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

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

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

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

Описание процессов происходящих в гидравлическом разделителе (гидрострелке).

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

Т₁ – температура подачи от котла,

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

Т₃ – температура подачи в систему отопления,

Т₄ – температура возврата из системы отопления,

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

Вариант 1

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

Qp=Qs тогда Т₁=Т₃; Т₂=Т₄

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

Вариант 2

Qp<Qs тогда T₁>T₃; T₂=T₄

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

Вариант 3

Qp>Qs тогда T₁=T₃; T₂>T₄

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

Защитит систему от непредвиденных ситуаций: принцип работы гидрострелки отопления

Гидрострелка — устройство, подключённое и работающее в контуре отопления, напрямую связанное с котлом.

Одно из важных назначений гидрострелки — увеличивать расход топлива, который не предусмотрен в котле, но требуется для обогревания дома.

Установив гидрострелку или, гидравлический разделитель, пользователи стремятся сэкономить, не покупая и не увеличивая мощность котла, подстраиваемого под общий расход воды или другой жидкости.

Гидравлический разделитель является искусственно созданным пространством, где как раз можно разогнать потребление, увеличив его в несколько раз под систему отопления. Другое не менее важное назначение — сохранение гидролитического баланса и давления во всей системе.

Благодаря гидрострелке в контуре отопления не будет перескакивать давление, нарушая все взаимодействие. Эта функция помогает беспрепятственно переключать отопление между разными жилыми помещениями, например, включать пол только на кухне, а не по всему дому.

Описание устройства

Само устройство походит на вытянутый параллелепипед, с шестью разными выходами, расположенными напротив друг друга. Каждый из этих выходов отвечает за отдельную функцию. Например, самый высокий из 5 клапанов позволяет воздуху беспроблемно выходить из системы, чтобы не повышать всё давление. Это происходит автоматически, владельцу не придётся ничего контролировать.

Фото 1. Гидрострелка, установленная в систему отопления. Красным цветом обозначен горячий теплоноситель, синим — холодный.

Нижний патрубок способствует уничтожению и вынесению «мусора», который остаётся в устройстве гидроразделителя. Грязный воздух из труб (его частички) и осадок от начавшейся коррозии или другого процесса опадает вниз, где, как лопатка, располагается самый нижняя — шестая патрубка. К остальным клапанам присоединяются трубы с водой. Внутри вся гидрострелка полая, в ней нет ничего, кроме воды, и продуктов распада.

Принцип работы в системе отопления

Гидрострелка помогает котлу, к которому подключена напрямую, увеличивать его мощность и скорость передачи воды. Зачем это нужно? Дело в том, что при нехватке мощности, но быстрой работе системы, котёл сильно нагревается. Как следствие — тепловой удар, т. е. воздух, начинает внутри распирать стенки котла, а что будет дальше — это физические повреждения дома, всей системы отопления и, разумеется, здоровья человека.

Такие перепады температуры и мощности случаются только в нескольких случаях: механизм отопления запустили в первый раз; теплообмен проходит техническую проверку и другие работы, заставляющие оторвать циркуляционный насос («Сердце всей тепловой организации») от основного контура или от источника горячей воды.

Фото 2. Схема подключения гидрострелки к системе отопления и принципы движения по ней теплоносителя.

Установив гидравлический разделитель, пользователь заставляет воздух или воду проходить через дополнительный пункт остывания. Таким образом, проходя через весь поток гидрострелки, горячий воздух разделяется пополам, теряя половину своей теплоты. Один поток воздуха продолжает идти в котёл, а другой вниз по трубке гидравлического разделителя, добавляясь в холодные примеси воды или газа и остывая.

И наоборот, если холодной воды вышло из котла слишком много, то лишние слои успевают прогреться, и на выходе потребитель получает нужную температуру. Примерно так работает вся система. Теперь разберём всё наглядно.

Как работает гидрострелка в разных случаях

Принцип работы гидрострелки различается в зависимости от целей её использования и типа систем, в которые она установлена.

Отопление с 4-х ходовым смесителем

Чтобы описать схему работы отопления с 4-х ходовым смесителем, для начала нужно представить квадрат, на каждой стороне которого находятся отверстия равные по ширине. Из всех этих отсеков протекает либо холодная, либо горячая вода.

В системе существует всего 3 режима: полностью открытый, полностью закрытый и промежуточный. Начнём разбор с полностью закрытого.

Как мы знаем тёплые потоки воздуха или горячей воды выходят прямиком из котла, а холодные потоки из системы отопления (вода вышла из котла, сделала круг и остыла).

Если вся система закрыта, т. е. не работает, то тёплая вода постоянно переливается через гидравлический разделитель, никуда не уходя, протекая постоянно по одному кругу и возвращаясь обратно в котёл.

Та же самая ситуация происходит и с холодным потоком воды или воздуха, который не нагревается заново, оставаясь холодным до открытого режима. Эти жидкости не смешиваются и не передают друг другу тепло, циркулируя строго по своему контуру.

При промежуточном режиме эти жидкости начинают смешиваться. При этом температура часто бывает немного выше средней, потому что весь пар, накопленный за период закрытого режима, выходит наружу и начинает согревать холодные потоки. Таким образом, обычно нагревают полы, чтобы ноги не жгло.

В открытом режиме протоки горячей и холодной воды вновь не пересекаются, но компенсируют утраты друг друга. Что это значит. Представим опять квадрат. Потоки горячего воздуха или воды выходят из одного края и входят в систему отопления, в то время как холодная жидкость, выходя из нее движется в стороны котла, где согревается. И такой процесс восполнения постоянно горячей воды холодной и наоборот почти вечный двигатель, если не учитывать, что тепло безвозвратно уходит.

Для нейтрального режима работы

Идеальным режимом работы гидроразделителя является тот момент, когда количество горячей и холодной воды примерно одинаково и не требует регуляции.

Обычно это случается, когда котёл работает постоянно и без перебоев — очень редко, потому что всегда существует погрешность.

Котёл не обладает достаточной мощностью

Основываясь на этой проблеме, и ставят термодатчик, или, в нашем случае, гидрострелку. Получив сигнал от встроенного термодатчика, гидравлический разделитель переходит в разные режимы: либо в открытый, либо в закрытый.

Внимание! Это обеспечивает безопасность котла, который может в одночасье просто расколоться от перепадов температур и давления. Перегоняя воду, охлаждая или нагревая, гидрострелка помогает котлу справиться с уравновешиванием термодинамики, чтобы продолжить работу.

Поток на первичном контуре объёмнее, чем расход теплоносителя

Как уже рассказывалось выше, в случае, если горячий поток слишком сильно разогрет для вхождения в котёл, то через гидрострелку он попадает в систему, гарантирующую разделение потока на две части, вторая будет охлаждаться и уйдёт в систему отопления вместе с холодной водой или паром, а горячая часть сильно сократиться и перестанет представлять угрозу для и так горячего котла.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как именно изготовить гидрострелку своими руками.

Актуальность гидрострелки

Такая маленькая, но такая необходимая вещь должна быть в каждом доме, особенно загородном, потому что скачки температур и давления в мегаполисах и близлежащих районах сильно скачут из-за огромного количества людей, которые ими пользуются индивидуально.

Например, сосед снизу захотел выкрутить батарею на максимум, а сосед сверху хочет закаляться дома. Без гидрострелки не обойтись.

Скачок температур, выходящих из первого контура, оказывает влияние на весь котёл, поэтому покупайте гидрострелки и обезопасьте свою жизнь от глупых соседей и случайных домашних катаклизмов.

Гидрострелка, принцип работы и видео обзор

Гидравлический разделитель(по другому называют гидравлический уравнитель, гидрострелка, гидроразделитель) гидравлическая распределительная система деталь которая непременно нужна в системе водоснабжения и в отопительных системах. Устройство которое часто используется в Украине для экономии топлива и балансировки давления. Подходит как для дома так и для производства, компаний со сложными системами обогрева и большим количеством контуров(выходов). Область применения: котельные установки, в которых теплоноситель распределяется и регулируется на несколько потребителей тепла с разными параметрами. Купить и заказать гидрострелка можна в Черновцах и с бесплатной доставкой по Украине!

Как работает гидрострелкиа и процесы которые проходять внутри нее

1. Гидрострелка нужна для гидро- балансировки теплоносителя в системе отопления, служит как добавочный узел. Этот гидравлический разделитель дает вероятность сохранить теплообменик котлов, изготовленные из чугунка от вероятных теплових ударов.

2. Гидроразделитель выравнивает давление в трубах и контурах котла. Он полезен тем что когда дома или на предприятии стоит много контуров таких как батареи, водонагреватели и другие. Устройство дает устранить перебои в работе котла и гарантирует беспечную и безперебойную работу

3. Так же гидрострелка исполняет функцию отстойника в котором собираются шлам, ржавчина, накипь. Это дает возможность увеличить работу котла и контуров, насосов, счетчиков, датчиков.

4. Гидравлический уравнитель выполняет работу удаления с теплоносителя воздуха.

Размеры и расчет гидрострелки

Где купить, цена и доставка гидрострелки

Купить наши гидрострелки Hidromix есть возможность в Черновцах, в Харькове и с бесплатной доставкой по всей Украине.

Цена гидрострелки от 2000 тысяч гривен но хорошо тем что у нас есть бесплатная доставка.

Гидрострелка и его принципы работы, назначение

2018-05-06 08:14:21
0

Гидрострелка – простое устройство, позволяющее защищать систему отопления, именуемая так же гидравлическим разделителем. Несмотря на свою простоту, выполняет большой спектр работы. В системе является добавочным узлом, который предназначен для сохранности теплообменика автономного отопления. Так же гидрострелка выравнивает водяное давление в трубах.

• Как было сказано выше, гидравлический разделитель позволяет уберечь чугунный теплообменик котла от тепловых ударов. Теплоудар может случиться при первичном запуске котла и последующем обслуживании, так как в этот период отключается циркулярный насос и подача горячей воды. Кроме этого, гидрострелка предохраняет котел при автоматическом отбое контура или теплых полов. Некоторые производители котлов ставят гидравлический разделитель, как обязательное оборудование, иначе сдать по гарантии его, в случае поломки, будет невозможно. Особенно это касается чугунных теплообменников. При разнице температур на входе и выходе, чугун просто развалится.

• При максимально точном расчете размеров гидроразделителя, он может служить отстойником. В теплоносителе скапливается различный шлак, накипь и ржавчина, что сильно уменьшает срок службы забойной арматуры, насосов и так далее.

2. После включения котла, система начинает запускать насосное оборудование и горелку для нагрева, но так, как заданная температура еще не была достигнута, вторичный контур не включается. Поток движется только по первому контуру, вниз по гидрострелке.

3. После достижение заданной температуры, вторичный контур начинает забирать равносильный первичному, поток. При условии, у обоих контуров будет поток равнозначный, гидроразделитель работает исключительно, как фильтр. В нем скапливается грязь, мазут, шлак – это нормально. Но проблема в том, что добиться равнозначного потока в обоих практически нереально.

4. После того, как вода достигает заданной температуры, насос отключается. И в случае перегрева воды на определенной стороне ( солнечной, например ), головки радиаторы закрывают поток из-за повышенной температуры. Вследствие этого, адаптивный механизм насоса пускает воду вверх по гидравлическому разделителю и с системой отопления ничего не случается. Без гидрострелки, минимум сгорит насосное оборудование.

Основополагающим фактором выбора является диаметр . Высота и ширина самой конструкции не имеет особого значения. Выбор диаметров достаточно велик, и посмотреть его можно тут. Грубо говоря, чем больше диаметр гидроразделителя, тем больший положительный эффект и коэффициент полезного действия можно получить. Большой диаметр особенно актуален для твердотопливных котлов, работающих на дровах, пеллетах и брикетах.

В интернете можно найти инструкции по изготовлению самодельный стрелок. Изготавливают их, как правило, из трубы квадратного сечения. Однако качество работы может не соответствовать нагрузкам на оборудование. Если заводской обладает идеальной огранкой и внешним видом, в чем вы можете убедиться здесь, то самодельный будет обладать непредсказуемым качеством и предугадать его срок службы и исправность будет невозможно.

Что касается стоимости, то для изготовления собственного гидроразделителя, вам потребуется сварочный аппарат, который будет выбрасывать минимум шлаков. Так же потребуется приобрести трубу нужного диаметра, что не всегда возможно. Даже если заказывать сварочные работы, стоимость самодельного оборудования не намного будет ниже, чем у покупного оборудования.

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.

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.

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:

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;

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.

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.
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.

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.

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.

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.

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.

Для того, чтобы получить, при малом расходе теплоносителя в котловом контуре, большой расход во втором, например — в радиаторном. Допустим имеется котел с расходом 50 литров в минуту, а система отопления получилась в два раза больше по расходу — 100 литров в минуту. Разгонять контур котла до расхода больше, чем это было предусмотрено производителем, в этом случае экономически нецелесообразно, т.к. увеличится гидравлическое сопротивление, которое либо не даст необходимый расход, либо увеличит нагрузку на циркуляционный насос и, соответственно,- к дополнительным расходам на электроэнергию.
Гидрострелка нужна для исключения гидродинамического влияния контуров друг на друга и на общий гидродинамический баланс всей системы отопления. Например, если у Вас имеются теплые полы, радиаторное отопление и контур горячего водоснабжения (бойлер косвенного нагрева), то имеет смысл разделить эти потоки на отдельные контура, чтобы они друг на друга не влияли.
Отсутствие гидродинамического влияния в гидрострелке между контурами — это когда движение (скорость и расход) теплоносителя в гидрострелке не передается от одного контура к другому.
Гидрострелки (их еще часто называют гидравлические разделители, гидроразделители) обычно применяются в отопительных системах, состоящих из нескольких потребителей со своими особенными режимами циркуляции и температуры. Например: система состоит из бойлера косвенного нагрева, основного контура отопления, теплых полов, в системе два и более котла и т.д.
Основное их предназначение: снятие лишних нагрузок с циркуляционных насосов, предотвращение тепловых ударов, в конечном итоге — экономия средств.

Попросту говоря, основное предназначение этого устройства — это гидравлическое разделение потоков. Она делает контуры отопления динамически независимыми при передаче движения теплоностителя, но при этом хорошо передает тепло от одного контура другому. Отсюда и другое название гидрострелки — гидравлический разделитель.

Существенно упрощается подбор циркуляционных насосов. Правильный подбор насосов для сложной системы отопления является непростой задачей: насосы первичного (котлового контура) могут не обеспечить необходимую производительность, например: циркуляционный насос первичного контура имеет меньшую производительность, чем насосы вторичного контура (отопительного).
Гидрострелка обеспечит вам экономию средств. В системах без гидравлического разделителя маломощные насосы будут расходовать много энергии для преодоления влияния насосов большей мощности, влияние дополнительных контуров может заставить насосы работать в неоптимальном или нештатном режиме. В итоге — насосы могут выйти из строя.
В связи с исключением взаимного влияния насосов улучшается режим работы и долговечность котельного оборудования.
Система отопления работает большую часть времени в условиях далеких от расчетных, которые использовались при проектировании. Например, использование устройств регулирования расхода в зональных системах отопления приводит к разбалансировке. Применение гидрострелок обеспечивает гидравлической системе устойчивость и сбалансированность.
Гидрострелки помогают избежать паразитных течений, создаваемых другими работающими насосами, из-за которых радиаторы отопления могут нагреваться даже при остановленных насосах.
Защищают теплообменник от тепловых ударов: при отключении каких-либо контуров от системы отопления возникает маленький расход теплоносителя в котле, что ведет к резкому повышению температуры в котле и к последующему приходу сильно остывшего теплоносителя.
Гидрострелка помогает поддерживать постоянный расход котла, что уменьшает разницу температуры между подающим и обратным трубопроводом.
Готовые гидравлические разделители, имеющиеся в продаже, можно использовать в качестве эффективных удалителей шлама и воздуха из системы.

Чтобы определиться нужна ли гидрострелка для вашей системы отопления придется ответить на несколько вопросов.
Если Ваша система отопления построена на нескольких котлах, например напольного газового котла и настенного, завязанных на общую ситему отопления — то да, гидравлический разделитель нужен.
Еще пример: Вы решили установить два котла газовый и электрический (или твердотопливный и электрический), чтобы они работали в паре на одну отопительную систему. Электрический котел выбран в качестве «страхующего» на случай нехватки мощности основного. Ответ: нужна. Каждый котёл имеет свой насос и чтобы они не конфликтовали между собой их надо гидравлически разделить.
Если у вас сложная отопительная система, например одновременно используется бойлер косвенного нагрева, теплый пол, контур из радиаторов отопления со своими циркуляционными насосами, то — да, гидрострелка нужна.
Можно сказать проще: если у вас один котёл, а потребителей больше одного (радиаторы, тёплый пол и ещё, допустим, бойлер косвенного нагрева), гидрострелка придется установить: она обеспечит минимальное сопротивление циркуляции через котёл при разном или минимальном разборе тепла на коллекторе.
Нужна ли гидрострелка (гидроразделитель) для настенного двухконтурного котла, если он просто греет одни радиаторы, а горячая вода берется от второго контура?
Ответ: не нужна.
Нужна ли гидрострелка при использовании твердотопливного котла?
Ответ: да, нужна. И чем большего объема — тем лучше. А для чего? Чтобы уровнять температурные скачки для системы отопления! Твердотопливный котел может выдавать очень неприятные температурные скачки для системы.

Циркуляционный насос Н1 создает циркуляцию теплоносителя через гидрострелку по первому контуру, а насос Н2 — по второму контуру. Т.е. в гидрострелке происходит перемешивание теплоносителя. Но если расход Q1=Q2, то происходит взаимное проникновение теплоносителя из контура в контур, тем самым как бы создается один общий контур. В этом случае вертикальное движение в гидрострелке не происходит.
В случаях, когда Q1>Q2, движение теплоносителя в гидрострелке происходит сверху вниз и наоборот, в случаях, когда Q1

Вообще, если у Вас система работает на больших температурах (свыше 70 градусов цельсия), то следует циркуляционные насосы ставить на обратный трубопровод. Если у Вас низкотемпературное отопление 40-50 °C, то лучше их ставить на подачу, так как горячий теплоноситель обладает меньшим гидравлическим сопротивлением, и насос будет потреблять меньше энергии.

Расход первого контура (котлового, на рис. 1 обозначен как Контур 1)

Расход второго контура (контур отопительной развязки, на рис. 1 обозначен как Контур 2)

Максимальную вертикальную скорость теплоносителя в гидрострелке.

дать возможность осесть взвешенным частицам песка, шлама и др.

чтобы дать возможность холодному теплоносителю уходить вниз, а горячему устремляться вверх для получения необходимого температурного напора. Например, для теплого пола можно получить второстепенный контур отопления с пониженной температурой теплоносителя, а для бойлера косвенного нагрева можно получить более высокую температуру теплоносителя, способного перехватить максимальный температурный напор.

уменьшить гидравлическое сопротивление в гидрострелке.

выделить из теплоносителя пузырьки воздуха и удалить их через автоматический воздухоудалитель.

Формула расчета диаметра гидрострелки (вариант 1)

D — внутренний диаметр гидрострелки (в метрах)
Q — расход воды (м³/сек)
V — скорость потока теплоносителя (м/сек)

Формула расчета диаметра гидрострелки (вариант 2)

D — внутренний диаметр гидрострелки (в миллиметрах)
Q — расход воды (м³/час)
V — скорость потока теплоносителя (м/сек)

Например рассчитаем диаметр гидрострелки по первой формуле:
На рис. 1 расходом первого контура будет являться максимальный расход насоса Н1. Примем за 40 литров в минуту.
Расходом второго контура будет являться максимальный расход насоса Н2. Примем за 120 литров в минуту.
Тогда расход в гидрострелке равен: Q = Q2 — Q1 = 120 — 40 = 80 литров/мин (или 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек)
п — константа. п = 3,14
Максимальную вертикальная скорость теплоносителя в гидрострелке обычно принимают равной 0,1 — 0,2 м/сек. Примем V = 0,1 м/сек
Подставив значения в формулу получим: D = √(4х0,001333):3,14:0,1 = 0,130 метра
Если воспользоваться второй формулой, то расход надо пересчитать в м³/час: 80 : 1000 : 60 = 0,001333 м³/сек = 0,00133 х 3600 м³/час = 4,7988 м³/час
D = 18,811 х √(4,7988:0,1) = 130 мм.

А Вы подумайте — стоит ли этим заниматься?
Ведь если Вы нашли средства на сложную систему отопления, монтаж которой и оборудование стоят весьма приличных денег, то стоит ли с ней (в смысле изготовления) возиться? Не проще ли купить готовую?
К тому же готовые гидрострелки имеют качественное заводское антикоррозионное покрытие, оборудованы такими полезными устройствами как отделители шлама, имеют утеплитель и т. д.

Одним из способов качественного устройства системы отопления или системы горячего водоснабжения, является коллекторная разводка. Простота, скорость и удобство монтажа такой системы, а также комфортность дальнейшей эксплуатации, приводят ко все более более частому ее применению. Использование коллекторов CALEFFI, коллекторных шкафов в сборе и дополнительных аксессуаров, позволяет собрать систему большой надежности и высокой степени комфортности.

Коллекторы котловые (гребенки, гидравлические коллекторы) применяются для равномерного распределения потоков теплоносителя по контурам отопительной системы или по «ниткам», а также для упрощения монтажа трубопроводных систем котельных. Для грамотного проектирования именно Вашей гребенки проектировщик делает гидравлический расчет.
К примеру в вашем доме 2 этажа, есть баня, тёплые полы, система горячего водоснабжения (ГВС). Каждый из этих потребителей тепла нуждается в своей температурной регулировке. Как быть если у котла только один вход (обратная линия), и один выход (подача). В этом случае мы устанавливаем котловой коллектор (главный разделитель контуров отопления), в нашем примере ставим коллектор на 4 выхода + котел.
В зависимости от выбранной проектировщиком системы отопления подбирается один из основных элементов в котельной — распределительная гребенка или другими словами котловой коллектор. Сегодня в магазинах и на рынке можно найти много вариантов котловых коллекторов, но часто их типоразмер не совпадает с конкретным проектом вашей котельной. В таких случаях можно рассмотреть различные варианты с совмещением нескольких коллекторов в один большой, обрезка или заглушка не нужных ниток и т.д.
Система отопления должна быть не запутанной, а логичной и простой для понимания любому человеку, и именно котловой коллектор в экстренной ситуации поможет сориентироваться хозяину дома (неопытной хозяйке, инженеру аварийной службы и т. д.) что и как быстро отключить, а не разбираться в схеме ваших трубопроводов часами.

Специалисты компании «Термогород» Москва помогут Вам правильно подобрать, купить, а также смонтировать гидрострелку, найдут приемлемое решение по цене. Задавайте любые интересующие Вас вопросы, консультация по телефону абсолютно бесплатна, или воспользуйтесь формой «Обратная связь»
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

Главное правило, которое необходимо соблюдать — правило трех диаметров. Те. диаметр гидравлической стрелы должен быть равен 3 диаметрам форсунок. Чтобы гидравлическая стрела несла основные функции, которые ей предназначены:

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

Гидрострелка — гидравлический сепаратор в системе отопления, устройство, предназначенное для правильного распределения теплоносителя по нескольким контурам и устройствам. Это своего рода буферный элемент между котлом и вторичными контурами. Теплоноситель течет от котла к гидрораспределителю, после чего распределяется в нескольких направлениях.

Самая простая система отопления не требует гидравлической стрелы. Здесь важно правильно выбрать циркуляционный насос и настроить его скорость для обеспечения необходимого давления. Теплоноситель течет от котла к батареям, отдает там накопленное тепло, а затем возвращается обратно в отопитель — ничего сложного и сверхъестественного. Но строится современный корпус с разветвленной схемой и вспомогательным оборудованием. Вот:

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

Гидравлическая стрела для систем отопления предназначена для обеспечения правильного распределения тепла в контурах и вспомогательном оборудовании. Это чрезвычайно простой гидравлический разделитель, состоящий из отрезков труб того или иного диаметра.

Нагревательный прибор настолько прост, что в нем буквально нет движущихся частей, электроники или чего-либо еще. Взгляните на его схему — это круглая или прямоугольная труба, загерметизированная с двух сторон.Располагается вертикально или горизонтально. С одной стороны у него два патрубка для подключения к системе отопления, а с другой — два патрубка для подключения к котлу.

Гидравлическая стрела для систем отопления с несколькими контурами устроена не более сложно. Просто у него больше патрубков для подключения вторичных цепей. Сюда же подключаются котлы и системы теплого пола. Циркуляционные насосы подключаются к каждой подающей трубе через отводы — по одному на каждый контур. Здесь размещены термоманометры для контроля давления и температуры.

Мы рассмотрели принцип работы гидравлической стрелы отопления — она просто распределяет теплоноситель по нескольким контурам. Его основная задача — создание идеальных условий для работы вторичных и первичных цепей.В первичный контур входит отопительный котел, трубы которого подключены к гидравлическому выключателю. Вторичные петли — все остальное. При равном давлении во всем контуре котел работает в щадящем режиме — часть нагретого теплоносителя попадает в обратную трубу, что снижает нагрузку на источник тепла.

Если в системе установлен котел малой мощности, а отопление имеет большую мощность, создаются условия для подачи теплоносителя с обратного патрубка в подающий, в обход котла (частично).В этом случае оборудование работает практически на износ — теплообменники могут прийти в негодность в кратчайшие сроки.

Идеально сбалансированное отопление означает равномерную температуру во всем доме, одинаковое давление во вторичных контурах и сбалансированную нагрузку на котел. В этом случае задача гидравлической стрелки проста — она «распределяет» теплоноситель по нескольким контурам, в каждом из которых есть циркуляционный насос. Регулируя его производительность и подачу охлаждающей жидкости, можно добиться равномерной температуры во всем доме.

Неуравновешенность системы отопления может повлиять на стабильность ее работы. Для длинного контура нужно одно давление, для более короткого — другое. То же касается теплых полов и бойлеров. Если бы в системе был один большой насос сразу на все контуры, были бы перегрузки в некоторых местах — могли бы сломаться трубы или теплообменник в накопительном водонагревателе. Гидравлическая стрелка распределяет давление и позволяет правильно сбалансировать все контуры.

Есть системы отопления с двумя или даже тремя котлами (иногда и больше). Подобные решения позволяют отапливать достаточно большую площадь или использовать один из котлов в качестве резервного. Если оборудование подключается не последовательно, а параллельно, то это делается через гидравлическую стрелку. В то же время помогает нейтрализовать взаимное влияние вторичных цепей друг на друга.

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

Оптимальный вариант установки гидравлической стрелы — вертикальный.Обычно внизу находятся краны для слива воды. В этой части оседает любой мусор, циркулирующий по системе отопления. Осторожно открываем кран — и он сливается. Горячий теплоноситель подается вверх, а обратная труба находится внизу. То же касается и патрубков для подключения вторичных контуров — они устанавливаются аналогично.

Гидравлический пистолет в системе отопления представляет собой распределительное гидравлическое устройство, предназначенное для распределения охлаждающей жидкости по нескольким контурам. Его установка рекомендуется в случаях, когда мощность используемого котла превышает 50 кВт. Стрелка также применяется в сложных разветвленных системах со множеством вторичных цепей — она нужна для балансировки. Вы можете купить или собрать самостоятельно.

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

Коллектор отопления с гидравлической стрелкой на 5 контуров предназначен для разветвленных систем, о которых говорилось выше. К нему можно подключить бойлер косвенного нагрева, теплый пол в ванной, кухне и коридоре, а также три основных контура — на первом этаже, в подвале, а также на чердаке.

Gidruss BM — это целая серия гидравлических выключателей для систем отопления мощностью от 60 до 150 кВт. Они изготовлены из высококачественной конструкционной стали и выдерживают давление до 6 бар при температуре до +110 градусов. Стоимость варьируется от 9 до 30 тысяч рублей.

Преимущества магазинного гидравлического ружья очевидны.В первую очередь, они отличаются безупречным качеством сборки. Оборудование должно выдерживать солидное давление — до 3-4 атмосфер для автономного отопления и до 20-25 атмосфер для общего отопления дома. Изготавливается из проверенных марок стали, предназначенных для строительства отопительного оборудования и других систем.

Во-вторых, заводские гидравлические выключатели уже рассчитаны на использование в системах отопления с той или иной мощностью. Они многократно проверены, поэтому их использование не приведет к несчастным случаям. Также в магазинах будет предложено дополнительное оборудование для монтажа систем отопления. И тогда не будет проблем с гарантией на котлы и радиаторы.

Внутренний диаметр d зависит от мощности котла P и разницы между подающей и обратной магистралью ∆t. Делим мощность в киловаттах на разницу температур, извлекаем из получившейся цифры квадратный корень и умножаем полученное значение на 49 — получаем диаметр гидравлической стрелки. Высота трубы составляет 6 диаметров, а расстояние между соплами в два раза больше внутреннего диаметра трубы.

В Интернете много чертежей гидравлических стрел, как простых, так и совмещенных с коллектором. Они позволят собрать то, что вам нужно, причем с минимальными расчетами. В любом случае, при сборке и внедрении гидрораспределителя специалисты советуют получить хоть какие-то знания по балансировке систем отопления. Что касается систем отопления больших зданий, то здесь задачу выбора гидравлической стрелы и балансировки отопления следует доверить профильным специалистам.

Собрать гидростатическую стрелу для отопления своими руками из полипропилена можно, но делать это не рекомендуется — она может не выдержать нагрузки при использовании в больших отопительных системах.Тем не менее, многие мастера его практикуют.

Экология познания. Усадьба: Гидравлический разделитель — это устройство, о котором много мифов. Для того, чтобы понять, с какими задачами действительно способна справиться гидрострелка, а какие ее свойства являются лишь голословными заявлениями маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип действия этого агрегата и его назначение.

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

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

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

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

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

Первый — это абсолютное выравнивание расхода, которое на практике возможно только при отсутствии шунтирования и в системе только один контур.Второй вариант, при котором расход в контурах больше, чем через котел, якобы дает повышенную экономию, однако в этом режиме переохлажденный теплоноситель неизбежно попадает в теплообменник через обратку, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный удар.

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

Также можно найти утверждение, что гидравлический сепаратор позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается с точностью до наоборот. Если при отсутствии гидравлической стрелы реакция системы на изменение расхода в любой из ее частей неизбежна, то при наличии сепаратора она также абсолютно непредсказуема.

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

Важнейшим преимуществом гидравлического сепаратора является возможность координировать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской частях системы. Часто бывает, что контуры, подключенные к общему коллекторному блоку, снабжены насосами, производительность которых отличается в 2 и более раза.

При этом самый мощный насос создает настолько большой перепад давления, что забор теплоносителя остальными циркуляционными устройствами невозможен. Несколько десятилетий назад эта проблема была решена с помощью так называемой шайбы — искусственного снижения расхода в контурах потребителей путем вваривания в трубу металлических пластин с отверстиями разного диаметра.

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

Установка гидравлической стрелы в таких системах позволяет постоянно поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции, при этом излишек нагретого теплоносителя стекает обратно в котел. При включении дополнительного потребителя разница в затратах уменьшается, и излишки больше не отправляются в теплообменник, а в открытый контур.

Дополнительным эффектом работы гидравлической стрелки можно назвать защиту котла от температурного удара, но для этого расход в генераторной секции должен превышать расход в потребительской сети не менее чем на 20%.Последнее достигается установкой насосов соответствующей мощности.

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

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

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

Следующим аспектом является размер гидравлической стрелы, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчетного расхода в линии. За максимум можно принять расход теплоносителя либо в генерационной, либо в потребительской части системы отопления по данным гидравлического расчета.

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

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

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

Наконец, давайте кратко коснемся темы гидрошпонок с несколькими выходами, также известных как сепколлы. По сути, это коллекторная группа, в которой делитель подачи и возврата объединены разделителем. Такие устройства чрезвычайно полезны для согласования работы нескольких отопительных контуров с разными расходами и температурами теплоносителя.

Коллектор вертикального разделения позволяет создавать температурный градиент в выходных патрубках путем смешивания порций теплоносителя.Это позволяет напрямую подключить, например, бойлер косвенного нагрева, группу радиаторов и контуры теплого пола без смесительной группы: разница температур между соседними выходами Sepcoll, естественно, будет поддерживаться в пределах 10-15 ° C, в зависимости от циркуляции. режим. Однако следует помнить, что такой эффект возможен только в том случае, если обратный патрубок генераторной части расположен над обратными выводами потребителей.

Если проектная или монтажная организация настаивает на установке гидравлической стрелы, это решение обязательно должно быть технологически обосновано. опубликовано Если у вас есть вопросы по данной теме, задавайте их специалистам и читателям нашего проекта.

Многие современные люди задаются вопросом, как устанавливается гидравлическая стрела с коллектором (схема изготовления ниже). При этом даже многие профессионалы со временем начинают понимать, что использование специализированных гидрораспределителей для подключения котлов — довольно эффективное средство, позволяющее значительно повысить эффективность установленной системы отопления.

Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто подключаются напрямую к коллектору, и именно вместо этого варианта чаще всего используется такая гидравлическая стрела с коллектором (схема изготовления ниже).Эти устройства просто сняли с котлов с насосами, в результате чего их установили на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле этот вариант можно использовать не во всех ситуациях, так как если на данный момент еще есть гарантия на котел, то в этом случае снять с него насосы не получится, а если речь идет о чугунном котле, то в случае такой разборки его составных частей, при первом включении отопления на нем могут взорваться даже отдельные секции котла, не выдержав такой разницы температур.

Чтобы избавиться от всего этого, сегодня применяется специализированная гидравлическая стрела с коллектором (схема изготовления представлена в статье). Это устройство предназначено для отделения гидравлики, а точнее, оно отделяет котел непосредственно от остальной системы отопления. Так, например, гидравлическая стрелка с коллектором (показана схема изготовления) может обеспечить один насос в котле, в то время как в системе установлено еще несколько таких агрегатов разной мощности.

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

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

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

В связи с этим необходима установка дополнительных насосов, а также использование комбинированных систем. Именно в такой ситуации вместо помощи будет просто мешать насос, который изначально используется в котле, и именно в таких случаях можно использовать гидравлическую стрелку (назначение, расчет, изготовление — подробнее об этом позже в статья). При этом стоит отметить тот факт, что такое мощное оборудование в большинстве случаев изначально поставляется с заводской гидравлической стрелой в комплекте или, по крайней мере, имеется достаточно точная инструкция, как ее подключить.

Гидравлическая стрела устанавливается на напольных котлах без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от больших перепадов температур при первом запуске системы отопления. Например, с помощью этого оборудования стандартные стальные котлы можно защитить от образующегося конденсата, а чугунные устройства — от возможности выхода из строя отдельных секций.

Для исключения подобных неприятных ситуаций используется специализированная гидравлическая стрела. Чертеж и схема котельной в этом случае играют важную роль, так как в зависимости от характеристик отапливаемого объекта нужно выбирать подходящее оборудование. Единственное, на что стоит обратить внимание, так это то, что для различных напольных котлов нужно также использовать дополнительный насос.

Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на нее разумные деньги, и в этом случае все начинается с котла. Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, который будет крепиться на стену. При этом нужно правильно понимать, что в подавляющем большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в этой системе может потребоваться индивидуальный производственный коллектор отопления гидростатический. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться их насосы и что нужно делать с устройством в котле?

Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто демонтировать насос из котла, чтобы не испортить установленную гидравлику системы, но на самом деле конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что сделать эту процедуру вряд ли удастся.Именно в таких ситуациях соединение котла и коллектора становится идеальным решением.

Стоит отметить тот факт, что вы можете самостоятельно регулировать мощность, которую будет иметь ваша гидравлическая стрела. При расчете мощности нужно исходить непосредственно из характеристик вашего помещения и используемых устройств.

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

Некоторые, кто пользуется схемой изготовления гидравлической стрелы своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости от котла, но многие специалисты говорят, что установка этого устройства на коллектор также хороший вариант, который в итоге позволяет добиться законченного и гармоничного дизайна, который в дальнейшем будет удобен в использовании, проверке и обслуживании.

В этом случае котел можно смонтировать примерно за три метра до точки установки стрелки, а подводящий и обратный трубопроводы котла можно проложить через пол, если в доме есть пирог. Отличия в том, где будет крепиться ваша стрела, а главное, в этом случае это установка оборудования с подходящей мощностью и всегда в вертикальном состоянии. Если вы делаете гидравлическую стрелку для системы выше), в которой котел установлен без предохранительного клапана, в этом случае к верхней части устройства рекомендуется приварить дюймовую резьбу для крепления специальной группы безопасности.

Также рекомендуется приварить небольшую резьбу в нижней части для обеспечения надлежащего дренажа и заполнения стрелки. Обязательным практическим условием является вставка специализированных муфт для крепления термометров в систему «котел, гидравлическая стрела и коллектор». В процессе дальнейшей эксплуатации это может облегчить вам жизнь, так как позволит легко контролировать состояние системы отопления.

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

В наше время найти рисунок гидростатической стрелы нет ничего сложного, но при этом нужно правильно понимать, что все такие рисунки разные, и конкретного шаблона нет. Каждый специалист по-своему видит устройство гидравлической стрелы, но есть определенные правила, которых придерживаются абсолютно все.

Сама стрелка представляет собой некий металлический контейнер, к которому привариваются трубы, предназначенный для подключения к котлу и обеспечения подачи и возврата. Также в систему встроены потребительские трубы.

По желанию вы можете использовать соединения, предназначенные для автоматического вентиляционного отверстия в верхней части установленной стрелки. В нижней части установлена отводная труба, обеспечивающая отвод различного шлама и грязи. Помимо прочего, в каком-то месте также можно поставить трубу для подпитки воды в системе.

Самым важным правилом, которое необходимо всегда соблюдать, является так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленной вами гидравлической стрелы должен быть в три раза больше, чем этот параметр для форсунок. Если вы хотите, чтобы гидравлический сепаратор мог полностью выполнять свои основные функции, а именно:

Многие предпочитают экономить и делать гидравлические стрелы из полипропилена своими руками, но на самом деле это абсолютно неправильное решение, принимаемое в основном людьми, мало разбирающимися в особенностях работы такой техники.

По этой причине стоит использовать только полноценные металлические трубы, которые позволят полностью реализовать потенциал такой технологии и действительно эффективно проявят себя на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.

Для того, чтобы система отопления работала с максимальной эффективностью, необходимо добиться хорошей балансировки всех ее компонентов, а также всего элементы хорошо справляются со своими функциями.Такая задача довольно сложная, особенно если речь идет о разветвленном механизме с большим количеством контуров.

Очень часто такие контуры имеют индивидуальные схемы термостатирования, собственный температурный градиент, отличаются пропускной способностью, а также необходимым уровнем давления теплоносителя. Чтобы все узлы объединить в единое целое. Решить эту проблему поможет водяной пистолет для отопления. О том, что такое заголовок с низким уровнем потерь и как он работает, мы расскажем в этой статье.

Когда есть три контура и насосы, и один из них необходим для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь нельзя прибегать к установке гидрострелок… Гидравлическую стрелу желательно устанавливать в больших домах, где есть два и более контура отопления. Гидравлическая стрелка нужна для того, чтобы уравновесить уровень давления во всей котельной системе при изменении показателей в основном контуре. Такой агрегат отвечает за настройку трехконтурного варианта системы, в которую одновременно входят водонагреватель, радиатор отопления и теплый пол.

Кроме того, гидравлическая стрела выполняет роль своеобразного отстойника, в котором с охлаждающей жидкости удаляются различные отложения: накипь, коррозия. Это достигается только при полном соблюдении всех гидромеханических норм.

Эта функция гидравлической стрелы, сделанной как из нержавеющей стали, так и из других материалов, способствует долговечности многих элементов системы отопления. Кроме того, устройство удаляет воздух, образующийся в охлаждающей жидкости, тем самым уменьшая окислительный процесс в механических частях.

Традиционная версия заголовка с малыми потерями имеет только одну цепь. В случае отключения нескольких ответвлений потребление тепла в системе снижается. Именно поэтому температура теплоносителя после прохождения всего пути не сильно снижается. Гидрострел позволяет поддерживать стабильный уровень потребления тепла, тем самым обеспечивая стабильную циркуляцию в системе.

(N1), благодаря работе которого теплоноситель движется по подающим трубам (красные линии) и обратным трубам (синие линии). Насос монтируется на трубе или входит в конструкцию котла — особенно это характерно для настенных моделей;

При правильном выборе циркуляционного насоса с точки зрения производительности и создаваемого давления в простой одноконтурной системе вам может хватить одного экземпляра, и вам не придется устанавливать вспомогательные устройства.

Водяные полы с подогревом (ВТП), для которых температурный режим теплоносителя должен быть значительно ниже. Это означает, что вам придется использовать специально разработанные термостатические устройства.Чаще всего длина датчика контуров теплых полов в несколько раз превышает обычную разводку радиаторов.
Домашняя система безопасности горячей воды с установкой (БКН). Здесь к циркуляции теплоносителя предъявляются совершенно особые требования, так как обычно температура нагрева горячей воды также регулируется изменением расхода теплоносителя, протекающего через котел.

Теперь возникает вопрос: сможет ли один насос справиться с такой большой нагрузкой и таким расходом теплоносителя? Навряд ли.Несомненно, на рынке можно найти высокопроизводительные и мощные модели, отличающиеся хорошими показателями создаваемого давления, но здесь стоит учесть возможности самого котла, которые нельзя назвать неограниченными. Он и патрубки рассчитаны на определенную пропускную способность и определенное возникающее давление. Если вы превысите заданные параметры, можно просто прийти к выводу, что ваш обогреватель выйдет из строя.

И если помпа всегда функционирует на грани своих возможностей, обеспечивая теплоносителем все контуры разветвленной системы, то прослужит недолго. Кроме того, работа будет сопровождаться громким шумом, а электрическая энергия будет потребляться в большом количестве.

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

Охлаждающая жидкость не задерживается в гидравлической стреле, а проходит по ней горизонтально, практически не создавая вертикального движения.Температура теплоносителя на подающих трубках (Т1 и Т2) одинакова. Естественно такая же ситуация и с патрубками, подключенными к «обратке» (Т3 и Т4). В этом режиме гидравлическая стрелка практически не влияет на работу системы.

Довольно часто приходится сталкиваться с такой ситуацией, когда все контуры, подключенные к коллектору, именно в этот момент требуют максимального расхода теплоносителя. Проще говоря — мгновенная потребность в теплоносителе превысила то, что может произвести котловой контур.В этом случае система не остановится и не выйдет из равновесия. Просто вертикальный восходящий поток от «обратной» трубы коллектора к подающей трубе сам сформируется в гидравлической стрелке. При этом горячий теплоноситель, циркулирующий по «малому» контуру, будет смешиваться с этим потоком в верхней части гидросепаратора. Температурный баланс: Т1> Т2, Т3 = Т4.

Коллектор с гидравлической стрелой на 3 контура позволяет безопасно и грамотно подключить радиаторы, бойлер и теплые полы.Он самый популярный в своем сегменте. Наличие 4-х контуров позволяет дополнительно подключить воздухонагреватель в вентиляцию. Для подключения резервного котла понадобится 5 контуров.
Режим 3.

Расход теплоносителя в «малом» контуре превышает такой же суммарный показатель на коллекторе, или, другими словами, «спрос» на необходимый объем стал ниже «подачи».Для этого может быть много причин: — Оборудование термостатического контроля в контурах уменьшило или даже временно остановило поток хладагента от подающего коллектора к теплообменным устройствам.

Температура в бойлере косвенного нагрева достигла максимума, и давно не поступает горячая вода — прекращена циркуляция через бойлер. Отдельные радиаторы или даже контуры отключаются на какое-то время или на длительный период (необходимость в обслуживании или ремонте, нет необходимости обогревать временно неиспользуемые помещения и другие причины).Система отопления вводится в эксплуатацию поэтапно, с постепенным включением отдельных контуров.

Ни одна из вышеперечисленных причин не повлияет отрицательно на общую функциональность системы отопления. Избыточный объем теплоносителя при вертикальном нисходящем потоке просто уйдет на «обратку» малого контура. Фактически, котел будет обеспечивать несколько лишний объем, и каждый из контуров, подключенных к коллектору или непосредственно к гидравлическому переключателю, займет ровно столько, сколько требуется на данный момент.Температурный баланс для этого режима работы: Т1 = Т2, Т3> Т4.

По сути, гидравлическая стрела имеет единый принцип действия, он обозначен цифрой три. Добиться идеального режима (показанного на первой схеме) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ответвлений потребителей постоянно меняется из-за работы термостатов, и так точно подобрать насосы не получится.Действовать по второй схеме недопустимо, так как в этом случае большая часть теплоносителя будет циркулировать по кругу от потребителей.

В результате вы получите более низкую температуру в системе отопления, потому что со стороны котла в гидравлический пистолет будет подмешиваться небольшое 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 необходимой температуры.А уже за его понижение в контурах отвечают трехходовые клапаны. Основная функция гидравлической стрелки в системе отопления — создание зоны с нулевым давлением, откуда можно будет отвести теплоноситель любому количеству потребителей.

О надежности редко думают, когда все идет хорошо и машины работают без сбоев. Но все может измениться в одно мгновение. Фактически, после того, как машина доставлена и установлена, надежность, возможно, является самой важной характеристикой машины для клиентов.

Низкая надежность влияет на компании, увеличивая время простоя, затраты на обслуживание и другие последующие эффекты.Это легко понять любой, кто сталкивался с неисправным оборудованием. Дело не только в ремонте машины, а это довольно обременительно; всегда есть дополнительные и дорогостоящие последствия.

Ненадежный станок подрывает доверие к компании, создавшей его, и может легко привести к потере клиентов и продажам. На конкурентных рынках цена и производительность важны и могут отличить одну компанию от остальной отрасли. Но репутация разработчика и создания надежных машин — еще один способ выделить компанию среди конкурентов.Многие компании стремились стать синонимом надежности.

Дизайн — самый важный фактор надежности машины. Инженеры часто игнорируют надежность до слишком позднего этапа цикла проектирования. Например, многие инженеры рассматривают надежность только на поздних этапах обоснования цикла проектирования, а не на этапе концепции и на ранних этапах проектирования.

RBD представляет собой модель машины с указанием надежности каждого компонента.Инженеры должны быть уверены, что следуют правильному пути надежности, который может отличаться от пути управления. Например, RBD для трансмиссии автомобиля может выглядеть как на блок-схеме ниже.

RBD прост для понимания и может быстро выявить потенциальные проблемы с надежностью, поскольку легко выявляет «слабые звенья в цепи». Но для некоторых машин это может быть слишком упрощенно, так как не учитываются отношения между компонентами.Зависит ли надежность любого из блоков от того, как они настроены на определенном пути?

FMEA систематически определяет каждый режим отказа машины или процесса. Подробное изучение видов отказов может также выявить другие недостатки конструкции. Это включает в себя основной механизм отказа, а также способы его устранения или снижения его шансов. (Число приоритета риска, например, определяется путем умножения факторов серьезности, возникновения и обнаружения, как показано ниже.Полученное RPN дает разработчикам представление о том, насколько серьезной проблемой будет режим отказа.)

Определение серьезности, возникновения и обнаружения на этапе проектирования имеет решающее значение для проектирования надежных устройств. Если RPN высокое, у инженеров есть два варианта: устранить режим отказа или изменить один или несколько факторов, чтобы получить более низкое RPN.

Оптимальный план действий не всегда ясен. Иногда все, что требуется, — это несколько небольших настроек дизайна, иногда инженеры могут добавить дополнительный механизм управления, а иногда команда разработчиков должна вернуться к чертежной доске.

FMEA — это обычно тщательное исследование всех источников отказов машины. После проведения результаты можно использовать для репликации на аналогичных машинах. Лучшее понимание видов отказов может значительно помочь в текущем и будущем проектировании. Результаты FMEA помогают техническим специалистам понять, когда машина выходит из строя. Это позволяет им реагировать быстрее и точнее и в конечном итоге повысить надежность.

К сожалению, FMEA исследует все возможные режимы отказа, поэтому это может быть утомительным, трудоемким и дорогостоящим.Эффективность FMEA также во многом зависит от опыта людей, выполняющих анализ. Следовательно, для его выполнения требуются люди с большим опытом.

После того, как группа разработчиков использует RBD, FMEA или какую-либо другую форму анализа, чтобы получить четкое представление о слабых сторонах надежности конструкции, она может более эффективно решать проблемы надежности. Общие методы повышения надежности включают в себя применение техобслуживания, ориентированного на надежность (RCM), и сосредоточение внимания на методах упреждающего обслуживания, таких как техническое обслуживание на основе состояния (CBM) и профилактическое обслуживание.

RCM похож на FMEA, но идет дальше. Он берет режимы отказов из FMEA и разрабатывает стратегии обслуживания для устранения отказов. RCM ведет команду через каждый режим отказа, где он определяет лучшую стратегию обслуживания для предотвращения отказа. Чаще всего RCM выполняется после того, как оборудование заработало. Однако выполнение на стадии проектирования может привести к твердому пониманию повышения надежности.

Подобно FMEA, RCM представляет собой систематический подход к лечению режимов отказа посредством предотвращения.Например, если конструкторы знают, что забитый фильтр уменьшит поток воздуха и повредит двигатель, в ответ RCM может запланировать замену фильтра каждые три месяца. Уроки одной программы RCM также можно использовать в другом месте.

Но успешный RCM требует ресурсов, обучения и преданности делу. Компания должна быть уверена, что она может полностью поддержать стратегию, прежде чем приступить к ее реализации. И, как и FMEA, для разработки RCM требуется определенный опыт.

НАСА когда-то использовало RCM в своем летном центре им. Маршалла, и расходы на техническое обслуживание были уменьшены, срок службы существующего оборудования был увеличен, а затраты на электроэнергию были снижены, что привело к экономии более 300 000 долларов.Если такая экономия может быть достигнута после внедрения, то использование RCM на этапе проектирования, несомненно, может принести пользу. Если группа разработчиков работает с FMEA для новой машины, следующим логическим шагом будет RCM.

CBM использует состояние машины в реальном времени, чтобы определить, когда необходимо техническое обслуживание. Это делается путем размещения датчика температуры, вибрации или другого типа на соответствующих участках машины и связывания их с контурами управления или внешними базами данных. Естественно, этот подход можно применить на этапе проектирования.Несмотря на то, что это добавляет относительно небольшую стоимость к продукту, это дает конечным пользователям гораздо более точные средства прогнозирования производительности и надежности.

CBM отслеживает данные, не всегда распознаваемые человеческими органами чувств. Он может удаленно контролировать оборудование во время его работы, экономя время и сокращая количество сбоев. Но CBM дороже для клиентов и требует более предварительной установки и настройки. И здесь будет кривая обучения, в которой компания устанавливает пороговые значения датчиков. Также требуется обучение.Когда нужно действовать группе технического обслуживания? Это нелегко понять.

CBM при правильном исполнении сокращает количество поломок и регулярного технического обслуживания. Один источник оценивает экономию CBM на уровне 12% в первый год при сокращении количества отказов более чем на 25% и повышении эксплуатационной готовности оборудования на 94%.

Простым примером CBM является добавление датчиков вибрации к двигателям. Отслеживая частоту вибрации и настраивая предупреждение на соответствующем уровне действий, вы можете быстро реагировать на неблагоприятные условия и продлевать срок службы двигателя.

Как отмечали многие, техническое обслуживание, ремонт и операции заслуживают более высокого приоритета, чем обычно, особенно на этапе проектирования. Если надежность рассматривается на раннем этапе процесса проектирования, оборудование, несомненно, будет лучше в долгосрочной перспективе. Надежность может стать сильной стороной дизайна и способом выделить продукцию компании.

Во многих приложениях необходимо изменять скорость привода.Одним из методов управления скоростью привода является использование насоса с регулируемым рабочим объемом. Это хорошо работает для схемы с одним исполнительным механизмом или в цепях с несколькими исполнительными механизмами, в которых 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 регулятор расхода . В некоторых случаях могут использоваться фиксированные отверстия.

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. Рисунок 13-1 показывает устройства с нескомпенсированным потоком в виде символа и в разрезе. Вверху находятся встроенные регуляторы потока с фиксированной диафрагмой без компенсации для защиты от несанкционированного доступа. Их можно приобрести как проточные клапаны, или они могут представлять собой просверленную заглушку или вставку, расположенную 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 меняется с тонкой на густую. Отверстие с острым краем — это стиль, используемый на большинстве клапанов с температурной компенсацией. (Классическим примером некомпенсированного фиксированного отверстия с байпасной проверкой является обратный клапан с отверстием, показанный на Рис. 10-2 .)

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 потока с компенсацией давления такая же, как и у любого регулятора потока. Отличие заключается в добавлении компенсирующего золотника, который может перемещаться для ограничения входящего потока через компенсирующее отверстие. Золотник компенсатора удерживается в открытом состоянии 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.Просверленный проход имеет впускной канал для жидкости к правому концу золотника компенсатора, который перемещает золотник влево, когда давление пытается подняться выше 100–150 фунтов на кв. 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 сопла. Давление на манометре PG01 никогда не превышает 100–150 фунтов на кв. 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.

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 до тех пор, 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.

Трехходовые регулирующие клапаны в основном используются в насосных контурах фиксированного объема 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 поступают в резервуар как потерянная энергия. При использовании обычного предохранительного клапана давление между насосом и регулятором потока будет максимальным. При трехпортовом управлении потоком давление в этой части контура равно значению, которое требуется для перемещения привода, плюс сила 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 измерительная линия передает обратную связь на сторону регулирования давления предохранительного клапана, позволяя ему открываться при нагрузочном давлении плюс усилие пружины смещения. Давление между насосом и регулятором потока постоянно меняется при изменении нагрузки. Когда нагрузка превышает настройку максимального давления, предохранительный клапан открывается и направляет весь поток насоса в бак с максимальным давлением.

Трехходовое регулирование расхода 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 насоса этого типа сэкономила бы еще больше энергии. (См. Главу 8 для схемы измерения нагрузки с насосом с компенсацией давления.)

Рис. 13-4. Пропорциональный регулирующий клапан без обратной связи Пропорциональные регулирующие клапаны показаны в виде разрезов и символов для пропорциональных регулирующих клапанов, которые могут дистанционно управлять потоком с помощью ПЛК или другого элемента управления.Клапаны и контроллеры различной конструкции могут управлять пневматической или гидравлической жидкостью. В конструкции, показанной на рис. 13-4 , использует модифицированную 2-ходовую тарельчатую тарелку, закрывающую пилотное устройство, с просверленным пилотным каналом для подачи входящей жидкости за ней. 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 закрывающему пилотному клапану открываться достаточно, чтобы обеспечить правильный поток жидкости. Скорость потока бесступенчатая и может управляться с помощью различных входов.

Вырез и символ на Рис. 13-4. 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 смещает одинаковую величину, поэтому он имеет отверстие для потока того же размера.Однако изменения давления или вязкости по-прежнему влияют на фактический расход, поэтому гидростат необходим, когда требуется точная воспроизводимость потока. Многие производители выпускают клапаны со встроенным гидростатом для компенсации давления.

Рисунок 13-6 представляет собой схематический чертеж контура регулирования расхода на входе счетчика, ограничивающего жидкость, когда она входит в порт привода. Дозирующие контуры хорошо работают с гидравлическими жидкостями, но могут давать неустойчивые действия 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.

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 бак. Цилиндр выдвигается с пониженной скоростью (в гидравлическом контуре) до тех пор, пока не встретит сопротивление, которое не может преодолеть, или пока не достигнет нижней точки. При показанном клапане без компенсации скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости.

Пока 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 в 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. До тех пор, пока давление в точке PG2 не поднимется достаточно, чтобы создать усилие отрыва, 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 с дозатором является единственным выбором как для пневматики, так и для гидравлики. Слева на Рисунок 13-7 , пневматический цилиндр одностороннего действия установлен штоком вертикально вверх. Единственный способ контролировать скорость выдвижения — это регулирование расхода дозатора.Когда также необходимо контролировать скорость втягивания, необходимо также регулирование расхода дозатора.

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 можно настроить 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 соприкоснется 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.

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

Левый контур на 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 выходит из цилиндра, она с заданной скоростью проходит через отверстия. Единственный манометр, показывающий давление, — это PG3 , потому что нагрузка на шток цилиндра вызывает давление в заблокированном отверстии клапана.

Правый контур показывает условия, когда цилиндр выдвигается. Направленный регулирующий клапан переключается на прямые стрелки, и поток насоса обходит верхний регулятор потока, чтобы перейти к концу крышки цилиндра. Жидкость, покидающая конец штока цилиндра, задерживается до того, как она попадет в резервуар — даже при внешней нагрузке, пытающейся переместить ее.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. При показанном некомпенсированном клапане скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости в гидравлической системе. (Для пневматических контуров нет регуляторов расхода с компенсацией давления.)

Пока цилиндр находится в движении, манометры PG1 и PG2 показывают 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, см. В нашей второй электронной книге под названием «Объяснение гидравлических цепей», которая будет выпущена для гидравлики и пневматики .com в ближайшие месяцы.

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 стравливающий 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 переходит на текущую рабочую функцию.Как и измерительная схема, она работает только с резистивными нагрузками, поскольку контролирует поток жидкости, поступающей в привод. Основным плюсом этого типа управления скоростью является экономия энергии при использовании насоса фиксированного объема с движущими силами низкого давления.

Когда направляющий клапан в Рисунок 13-9 смещается, весь поток насоса проходит через него в направлении привода.По пути к приводу часть потока отводится в бак, поэтому привод не достигает полной скорости. Давление на PG1 повышается только до того, что требуется для перемещения привода и его нагрузки, поэтому избыточный поток идет 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.

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

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 потока с компенсацией давления при любом давлении, необходимом для перемещения жидкости. Контур регулирования расхода на входе или выходе будет направлять избыточный поток в резервуар через предохранительный клапан при максимальном давлении, тратя гораздо больше энергии.

Причина использования регулятора расхода с компенсацией давления заключается в том, что давление будет колебаться по мере того, как привод движется к заготовке, и поток в резервуар от регулятора расхода без компенсации будет непрерывно изменяться.В результате скорость привода может значительно меняться во время движения. При управлении потоком с компенсацией давления поток в резервуар остается постоянным, но скорость привода все еще может изменяться из-за эффективности насоса при увеличении или уменьшении 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 квадратный дюйм, жидкость в линии управления входным давлением перемещает золотник компенсатора вправо. Это ограничивает поток через компенсирующее отверстие. После того, как золотник компенсатора установится на настройку пружины смещения 125 фунтов на кв. Дюйм, давление на PG3 достигает 125 фунтов на квадратный дюйм и остается на этом уровне. Это означает, что перепад давления через отверстие с регулируемым острием 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 одинаковой скоростью, независимо от того, составляет ли давление 125 фунтов на квадратный дюйм или выше, но на 125 фунтов на квадратный дюйм ниже максимального значения давления.

На рисунке 13-11 показано регулирование расхода с компенсацией давления в контуре измерения расхода.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 от сопротивления цилиндра действует на правый конец золотника компенсатора через линию управления выходным давлением и добавляет к силе пружины смещения 125 фунтов на кв. Дюйм. Это действие и взаимодействие всегда поддерживают давление на 125 psi выше на PG5 , чем на PG2. Постоянный перепад давления на отверстии поддерживает постоянный поток в цилиндр.

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 впускного давления смещает золотник компенсатора вправо и ограничивает поток регулируемым отверстием 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 уровне PG5 , поэтому оно всегда остается на 125 фунтов на квадратный дюйм выше PG4 .

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 частым способом устранения колебаний вязкости является использование острого отверстия. 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 потока 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.

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 показаны только потери энергии на ход разгибания. При уменьшении скорости хода втягивания выделение тепла может почти вдвое превышать указанные показатели.

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 при таких малых расходах энергия, расходуемая через клапан управления потоком, намного меньше, 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.

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.

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 в соответствии с требованиями покупателя) 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.

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 потока через пилотную линию избыточного потока увеличивается. Когда давление повышается настолько, чтобы преодолеть смещающую пружину и любое противодавление из контура рулевого управления, золотник управления потоком перемещается влево, ровно 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 необходим, даже если максимальное давление одинаково для обоих выходов.

Обратите внимание, что регулируемый расход компенсируется давлением. По мере нарастания давления в отверстии CF, оно отталкивается от пилотного управляющего давления избыточного потока, чтобы поддерживать постоянный перепад давления в отверстиях 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.)

Делитель потока в Рис. 13-16 — это 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%.) Разница давлений на двух выходах должна быть низкой, потому что давление на входе всегда равно максимальному выходному давлению, что означает, что падение давления на выходе низкого давления приводит к потере энергии.

Золотниковые делители потока только разделяют поток. Когда требуется более двух выходов, делители необходимо 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 Рисунок 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.

Поток к впускному-обратному порту проходит через впускные отверстия и разделяется на две равные части. Падение давления на отверстиях приводит к разделению разделенной катушки, поэтому выпускные отверстия работают на внешнем крае выпускных-обратных каналов.Когда неравномерное давление на его концах смещает золотник, поток задерживается к выходному 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.

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

Вид в разрезе и символ в Рис. 13-18. изображает делитель потока 50-50 с раздельным мотор-редуктором на 2 выхода. (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 останавливаются из-за 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.

Из Рисунок 13-18 , должно быть очевидно, что у этого делителя потока нет стороны приоритета, 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 не одинаковое или близкое давление. 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 в 2000 фунтов на квадратный дюйм может привести к увеличению давления на выходе до 4000 фунтов на квадратный дюйм.Если такое высокое давление недопустимо, на выходах должен быть установлен 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.

Глядя на , рис. 13-18 , кажется, что делитель потока двигателя также является сумматором. Отчасти это правда. На схеме Рисунок 13-19 показан 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 из каждого делителя потока остается почти постоянным. Если гидрораспределитель переключается, чтобы двигатели вращались влево, делитель потока может получить 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 в работающий гидравлический двигатель. 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 приводов, когда они останавливаются в исходном положении. (Из-за внутреннего байпаса приводы с короткими циклами могут повторно синхронизироваться, потому что ошибка мала.)

Еще одним соображением конструкции является повышение давления на выходах делителя потока мотора. Схема на рис. 13-20 имеет два цилиндра, которые синхронизируются с помощью делителя 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, в результате чего всю работу выполняет правый цилиндр. 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 давление на входе 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.)

Большинства функций управления потока доступны в виде модульных или сэндвича клапанов, монтируемых между гидрораспределителями и стыковым. Рисунок 13-21 показывает большинство распространенных конфигураций, предлагаемых в настоящее время поставщиками гидравлической энергии. 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 причин 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).

Гидравлическая стрела — это устройство, которое представляет собой компенсационную камеру, предназначенную для связи контуров котла с системой отопления в целом. Этот механизм используется в бытовых и промышленных системах отопления. Гидравлическая стрелка нормализует разницу температур между двумя контурами для одного потока.

Чаще всего этот инструмент монтируется в системах каскадного подключения котлов.Этот механизм снижает риск колебаний потока контура от теплоносителя. Таким образом, устройство гидравлической стрелки позволяет ему взаимно воздействовать на два потока соседних водяных контуров. Устанавливается в разных направлениях — горизонтальном и вертикальном. В некоторых случаях этот инструмент используется как сепаратор воздуха и сепаратор шлама. В системе отопления и охлаждения он также используется для выравнивания расхода гидравлической системы. При удалении различных пузырьков последний работает очень стабильно и качественно.

Что еще особенного в гидравлической стрелке? Принцип работы этого устройства состоит из нескольких пунктов. Во-первых, этот механизм создает равновесие в гидравлической системе. А во-вторых, гидравлическая стрелка удаляет из системы водоснабжения различные пузырьки и шлам, тем самым предотвращая образование отложений в устройстве. Все это положительно сказывается на работе котла и отопительных батарей в целом.

Эта деталь изготовлена из специальной низкоуглеродистой стали, снабжена 4 форсунками, защитной гильзой для измерения температуры и перфорированной перегородкой.Система имеет два впускных и выпускных патрубка. Первый из них выполняет функцию подключения котлового контура, а второй обслуживает механизм отопления. Перфорированная перегородка и защитная гильза для измерения температуры установлены в баке гидропушки. Благодаря наличию в системе первого инструмента прямая циркуляция теплоносителя котлового контура в отопительный контур исключена. Установленные в нижней части гидравлической стрелки перегородки увеличивают процесс устранения, а штуцер клапана очищает устройство от загрязнений.

Гидравлическая стрела устанавливается в тех случаях, когда насос первого контура взаимодействует с одним или несколькими устройствами второго в одной системе. Как следствие, возрастает риск колебаний потока в контурах охлаждающей жидкости. А благодаря такому устройству, как гидропушка, эти эффекты нормируются до стабильных значений, тем самым исключая возможность негативного воздействия насосов друг на друга. Таким образом, этот инструмент обеспечивает подачу воды равного давления ко всем контурам системы.При этом скорость потока в системе составляет 0,1-0,2 метра в секунду.

Слова клапаны управления потоком в широком смысле описывают любой гидравлический компонент, способный уменьшать объем жидкости ниже по потоку по сравнению с выходом.Само собой разумеется, что клапан управления потоком только уменьшает поток, поскольку законы природы остаются неизменными. Способ изменения потока значительно различается, и в зависимости от выбора клапана и его расположения эффект может быть значительным.

Самым элементарным элементом управления потоком является фиксированное отверстие, рис. 1. Высверливание фитинга приводит к образованию рудиментарного отверстия, если уменьшенное поперечное сечение препятствует потоку. Отверстие — это не отрезок водопровода, а это плохой и неэффективный способ управления потоком.Отверстие должно быть как можно короче по глубине, но при этом оставаться достаточно прочным, чтобы выдерживать воздействие давления.

Нарисуйте неподвижное отверстие одним из двух способов, как показано на рисунке 1. Первый и наиболее распространенный метод показывает путь потока, окруженный направленными наружу пологими дугами. Они означают плавное сжатие жидкости, но на самом деле гидравлические компоненты редко оттачиваются так плавно. Второй символ с вершинами, направленными внутрь, обозначает менее распространенный метод рисования фиксированного отверстия, хотя лично я предпочитаю именно его.

Фиксированные диафрагмы обычно используются для заводских настроек в насосах, коллекторах и клапанах, но не обеспечивают возможности настройки пользователем. Регулируемое отверстие обеспечивает способ управления размером зазора между иглой и ее седлом, тем самым изменяя скорость потока через себя. Этот символ просто добавляет диагональную стрелку , изображающую возможность регулировки в символах гидравлической энергии. Как и в случае с большинством символов, метод изменения расхода в физическом клапане в противном случае не имеет отношения к символу.Кроме того, регулируемый символ также не гарантирует, что скорость потока будет даже отрегулирована, если на входе не предусмотрены средства для уменьшения или обхода потока, иным образом назначенного клапану. В конце концов, мы говорим о объемном вытеснении, и в системе с фиксированным насосом жидкость должна идти где-то .

Классическая теория гидравлики учит нас, что они не будут клапанами регулирования потока , если и пока не будет обратный клапан обратного потока, как в последнем примере на Рисунке 1.Обратный клапан блокирует восходящий поток через этот символ клапана, вдавливая шар в седло, когда поток присутствует в нижнем отверстии. Обратный поток позволяет шару подниматься и обходить обратный клапан, хотя значительная часть потока по-прежнему будет проходить через отверстие, так как перепады давления через отверстие и обратный клапан будут точно равны друг другу. Диагональная стрелка показывает нам, что этот регулирующий клапан является регулируемым расходом.

Хотя эта серия статей посвящена символам больше, чем каким-либо принципам гидравлической энергии, важно понимать взаимосвязь с давлением и потоком.В любом контуре, где ограничение, диафрагма или регулятор потока уменьшают поток, давление увеличивается. Кроме того, в любых обстоятельствах, когда давление на выходе высокое, уменьшается возможность протекания через измерительное устройство. Важный термин, который следует запомнить, — это перепад давления , который представляет собой сравнение давления на входе и выходе через объект. Любое изменение расхода или перепада давления может иметь положительные или отрицательные последствия для работы системы.

Четыре символа, которые мы рассмотрели до сих пор, представляют клапаны, которые будут течь со скоростью, определяемой перепадом давления через них, и при повышении или падении давления ниже по потоку поток изменится обратно пропорционально.Чтобы обойти эту проблему, была создана концепция под названием с компенсацией давления , в которой используется хитроумная технология для стимулирования потока при повышении давления на выходе, что обеспечивает стабильный расход независимо от нагрузки или колебаний давления подачи.

Первый символ на Рисунке 2 обозначает упрощенную версию регулирования расхода с компенсацией давления и температуры. Этот символ включает дуги диафрагмы, стрелку переменной скорости и обратный клапан, как и в случае стандартного регулятора потока.Однако добавление стрелки, направленной вверх, говорит нам о компенсации давления. Я не могу сказать вам этимологию, связанную с этим выбором графики, но, тем не менее, это стандартная практика. Более понятным является символ температурной компенсации, который выражается в виде бокового термометра. Температурную компенсацию также можно назвать компенсацией вязкости, потому что это всего лишь функция, которая позволяет клапану управлять расходом, несмотря на изменяющуюся вязкость масла.

Разделение потока насоса обеспечивает питание двух подсхем, и здесь может пригодиться регулятор потока с приоритетом типа .Также известный как «3-х портовый» регулятор потока, он будет направлять жидкость из порта 1 в 2 с фиксированной скоростью в зависимости от настройки отверстия, а вся избыточная жидкость отправляется в обход через порт 3. Эту жидкость можно слить в резервуар. или используется для реальной работы. Важно отметить, что поток на порту 3 может поддерживаться только тогда, когда входящий поток превышает установленное значение. Например, если для порта 2 задан расход 8 галлонов в минуту при входящем потоке 10 галлонов в минуту, 2 галлона в минуту будут пропускаться в порт 3. Однако, если входящий поток упадет ниже 8 галлонов в минуту, весь поток теперь будет перемещаться в порт 2, оставляя ничего для обхода порта 3.

Последний символ, показывающий подробное представление управления потоком с компенсацией давления, становится сложным, но если вы будете придерживаться меня, вы поймете. Переменное отверстие и обратный клапан говорят сами за себя, но добавленный ниже по потоку символ компенсатора многое говорит. Порт 1 перед отверстием соединен с огибающей стороны b компенсатора, на которой показаны символы «T», блокирующие поток в обоих портах. Порт 2 подключен к регулируемому отверстию и подает свою пилотную линию к огибающей на стороне b компенсатора, но это показывает, что он нормально течет в нейтрали.Порт 3 клапана просто соединяет всю сборку, обходит полезные детали и обеспечивает свободный поток в обратном направлении; настоящий контроль потока.

Компенсатор показан как 2-позиционный клапан, но это скорее золотниковый клапан с бесступенчатой регулировкой, который измеряет между расходом больше или меньше. Компенсатор смещен пружиной, которая обеспечивает усилие 90 фунтов на квадратный дюйм, добавляемое к тому, что передается из порта 2. Когда поток проходит через клапан, компенсатор сравнивает давление в портах 1 и 2 регулируемого отверстия.Давление в канале 1 всегда будет выше, поэтому управляющее давление заставляет компенсатор закрыться до тех пор, пока давление в канале 1 не будет соответствовать давлению пружинного клапана 90 фунтов на кв. Поток через регулируемое отверстие всегда будет соответствовать перепаду давления в 90 фунтов на квадратный дюйм, который достигается самим собой, независимо от его настройки.

Если мы воспользуемся примером насоса, способного производить 12 галлонов в минуту, и компенсатора или предохранительного клапана на 3000 фунтов на квадратный дюйм, давление в канале 1 составит 3000 фунтов на квадратный дюйм. Предположим, нам нужно 10 галлонов в минуту при падении давления 90 фунтов на квадратный дюйм, поэтому мы настраиваем отверстие в соответствии с требованиями.Поскольку компенсатор установлен и хочет видеть разницу в 90 фунтов на кв. Дюйм между портами 1 и 2, давление в порте 2 закроет компенсатор, чтобы заблокировать поток, пока давление в порте 2 не достигнет 2 910 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент через клапан будет течь 10 галлонов в минуту, в то время как насос либо сбросит 2 галлона в минуту через предохранительный клапан, либо немного уменьшит угол наклонной шайбы.

Если давление на выходе повышается до 1500 фунтов на кв. Дюйм, управляющее давление в канале 2 увеличится, что приведет к открытию клапана и компенсирует повышение давления на выходе.То, что обычно приводит к меньшему потенциалу потока при заданной «дельте P», теперь приводит к открытию компенсатора для снижения противодавления ниже по потоку. Компенсатор работает как редукционный клапан в обратном направлении; по мере увеличения давления он открывается шире, пропуская на больше потока , который обычно теряется из-за пониженного падения давления.

Компенсаторы давления могут быть добавлены к любому клапану гидравлического контура, который регулирует расход, включая пропорциональные клапаны. Позже в этой серии я расскажу о некоторых передовых концепциях, основанных на компенсаторах давления, которые иногда называют «гидростатами».”Вернитесь в ближайшее время, чтобы увидеть следующую статью в этой серии, на этот раз о символах гидравлических насосов.

Основная идея любой гидравлической системы очень проста: Сила, приложенная в одной точке, передается в другую точку с помощью несжимаемой жидкости. Жидкость почти всегда представляет собой какое-то масло. При этом сила почти всегда умножается. На рисунке ниже показана самая простая из возможных гидравлических систем:

На этом чертеже два поршня (красные) помещаются в два стеклянных цилиндра, заполненных маслом (светло-синий) и соединенных друг с другом трубкой, заполненной маслом. Если вы приложите направленную вниз силу к одному поршню (левому на этом рисунке), то сила будет передана второму поршню через масло в трубе.Поскольку масло несжимаемо, эффективность очень хорошая — почти вся приложенная сила приходится на второй поршень. Самое замечательное в гидравлических системах то, что труба, соединяющая два цилиндра, может быть любой длины и формы, что позволяет ей проходить через все виды вещей, разделяющих два поршня. Трубка может также разветвляться, так что один главный цилиндр может управлять более чем одним подчиненным цилиндром , если это необходимо.

Самое интересное в гидравлических системах состоит в том, что в систему очень легко добавить умножение (или деление) силы.Если вы читали «Как работают блоки и снасти» или «Как работают шестерни», то вы знаете, что обменное усилие на расстояние очень распространено в механических системах. В гидравлической системе все, что вам нужно сделать, это изменить размер одного поршня и цилиндра относительно другого, как показано здесь:

Гидравлическое умножение. Поршень справа имеет площадь в девять раз больше, чем поршень слева.Когда к левому поршню прилагается сила, он перемещает девять единиц на каждую единицу, которую перемещает правый поршень, а сила умножается на девять на правый поршень. Щелкните красную стрелку, чтобы увидеть анимацию.

Чтобы определить коэффициент умножения , сначала посмотрите на размер поршней. Предположим, что поршень слева имеет диаметр 2 дюйма (радиус 1 дюйм), а поршень справа — 6 дюймов (радиус 3 дюйма). Площадь двух поршней составляет Pi * r ².Таким образом, площадь левого поршня составляет 3,14, а площадь поршня справа — 28,26. Поршень справа в 9 раз больше поршня слева. Это означает, что любая сила, приложенная к левому поршню, будет в 9 раз больше на правый поршень. Таким образом, если вы приложите к левому поршню усилие в 100 фунтов, направленное вниз, справа появится сила в 900 фунтов, направленная вверх. Единственная загвоздка в том, что вам придется нажать на левый поршень на 9 дюймов, чтобы поднять правый поршень на 1 дюйм.

Тормоза в вашем автомобиле — хороший пример простой гидравлической системы с поршневым приводом. Когда вы нажимаете педаль тормоза в автомобиле, она нажимает на поршень в главном тормозном цилиндре. Четыре подчиненных поршня, по одному на каждом колесе, приводят в действие тормозные колодки, прижимая их к тормозному ротору и останавливая автомобиль. (На самом деле, почти во всех автомобилях сегодня два главных цилиндра приводят в движение по два рабочих цилиндра каждый. Таким образом, если в одном из главных цилиндров возникла проблема или возникла утечка, вы все равно можете остановить автомобиль.)

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.

В широкой области гидравлики используются две категории символов насосов в зависимости от используемой движущей среды (например, гидравлическая или пневматическая). 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) в диаграммах мощности жидкости.

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.

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 показаны на рисунке 20.

Поворотные приводы обычно называют 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.

Клапаны — самые сложные символы в гидравлических системах. Клапаны обеспечивают контроль, необходимый для обеспечения направления движущей 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 потоков.

Символы, используемые для обозначения гидравлических клапанов, должны содержать гораздо больше информации, чем стандартные символы P&ID клапана. Чтобы удовлетворить эту потребность, символы клапана, показанные на следующих рисунках, были разработаны для гидравлических P & ID.

На рис. 24, в разрезе, показан пример внутренней сложности простого гидравлического клапана. На рис. 24 показан четырехходовой / трехпозиционный клапан и то, как он работает для изменения потока жидкости. Обратите внимание, что на Рисунке 24 оператор клапана не указан, но, как и стандартный клапан технологической жидкости, клапаном может управлять диафрагма, двигатель, гидравлический, соленоидный или ручной оператор.

Гидравлические силовые клапаны, когда они электрически управляются соленоидом, 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.

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

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

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, сколько давления находится в системе.

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 возрастает, 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 пока не будет достигнут полный ход, после чего разгрузочный (сбросной) клапан поднимется.

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, чтобы сливаться обратно в резервуар. Когда давление прикладывается к нижней камере, верхняя камера выравнивается так, что она стекает обратно в резервуар.

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 схема системы.

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

Гидравлическая стрелка

Назначение и принцип действия

Режимы работы

Конструкция и оснащение

Пример расчета

Гидрострелки для систем отопления. Принцип работы

Защитит систему от непредвиденных ситуаций: принцип работы гидрострелки отопления

Описание устройства

Принцип работы в системе отопления

Как работает гидрострелка в разных случаях

Отопление с 4-х ходовым смесителем

Для нейтрального режима работы

Котёл не обладает достаточной мощностью

Поток на первичном контуре объёмнее, чем расход теплоносителя

Полезное видео

Актуальность гидрострелки

Гидрострелка, принцип работы и видео обзор

Гидрострелка и его принципы работы, назначение

Детальное рассмотрение принципа работы и назначения

Как определить размер

Самостоятельный гидроразделитель или покупной

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

Назначение гидроразделителя

Что такое гидравлический разделитель и его устройство

Принцип работы

Расчет гидрострелки

Гидрострелки (гидравлические разделители), коллекторы со встроенной гидрострелкой

Преимущества использования гидрострелок

Нужна ли гидрострелка или нет в конкретном случае?

Принцип работы гидрострелки (гидравлического разделителя)

Расчет гидрострелки

Диаметр гидрострелки вычисляется по одной из формул (соблюдайте размерность!)

Как изготовить гидрострелку самому?

Гидравлические коллекторы (котловые коллекторы)

Для чего нужен котловой коллектор?

принцип работы и расчет

Что такое водяной пистолет

Конструктивные особенности гидравлической стрелы

Гидрострель и его назначение

Равномерное распределение тепла

Уравновешивание давления

Работа с несколькими котлами

Как устанавливается гидравлическая стрела

Купленные модели

Гидростатическая сборка своими руками

Видео

Старые технологические проблемы

Что дает эта технология

Как это работает

Каково ее назначение

Где установлена ​​

Пример

Как осуществляется установка в такой ситуации?

Изготовление и расчет

Как устроить

Как сделать

Первое правило

Назначение гидравлического сепаратора

Что такое гидравлический разделитель и его устройство?

Принцип действия

Расчет гидро стрелы

В чем разница между символами гидравлического контура?

Конструирование для обеспечения надежности

Повышение надежности

ГЛАВА 13: Управление потоком и делители потока

Регулирующие клапаны

Цепи регулирования расхода через счетчик

Цепи управления расходомером

Цепи управления выпускным потоком

Применения регулирующего клапана с компенсацией давления

Делители потока жидкости

Ротационные делители потока

Гидравлическая стрела — что это и как устроено?

Назначение и функции

Устройство гидравлической стрелы

В каких случаях он установлен?

— гидравлическая символика 204

Основная идея — Гидравлическая система

Гидравлические и пневматические схемы и схемы P&ID

Диаграммы и схемы мощности жидкости