Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.
Зачем нужен гидроаккумулятор?
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
- Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
- Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
- Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.
Устройство гидроаккумулятора
Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.
Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.
В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.
Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.
Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.
В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.
В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.
Принцип работы гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.
Виды гидроаккумуляторов
Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.
Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.
В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.
Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.
Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.
Схема подключения гидроаккумулятора
В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.
Схема обвязки повысительной насосной станции
Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.
На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.
Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.
Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.
Схема для погружного насоса
Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.
При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.
Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.
Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.
Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю
Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.
Подключение гидроаккумулятора к насосной станции
Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.
Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.
Как установить гидроаккумулятор?
Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.
Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.
Настройка гидроаккумулятора
Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.
При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.
Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.
Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.
Настройка реле давления
Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.
С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.
Закачка воды в гидроаккумулятор
Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.
Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.
Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.
При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.
Давление в гидроаккумуляторе
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Расчет гидроаккумулятора
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.
Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),
где
- Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
- К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
- Pmax – давление при выключении насоса, бар;
- Pmin – давление при включении насоса, бар;
- Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
Pmax (бар) | Pmin (бар) | Pвозд (бар) | A max (куб.м/час) | K (коэффициент) |
3.0 | 1.8 | 1.6 | 2.1 | 0.25 |
Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.
Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.
Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.
При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.
Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.
Ремонт и профилактика гидроаккумулятора
Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.
Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.
Причины поломок и их устранение
Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.
Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.
Устранить неисправности можно следующим образом:
- чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
- поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
- поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
- исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
- достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.
Гидроаккумулятор (напорный бак) является одним из составляющих элементов системы водоснабжения дома. В системе он поддерживает стабильное давление воды, постоянную ее подачу, защищает оборудование от гидроударов, возникающих при резком запуске насоса или открывании запорных клапанов, а также является резервуаром для накопления необходимого запаса воды. Благодаря наличию гидроаккумулятора элементы системы защищаются от дополнительных нагрузок, что позволяет продлить срок их службы. Особенно ощутимо его наличие при возникновении гидроударов. Если не использовать гидроаккумулятор, сильный напор воды может повредить элементы системы подачи воды в кран, тогда как гидроаккумулятор принимает эти нагрузки на себя, а на вентили подается уже нормальный напор.
Устройство и принцип работы гидроаккумулятора
Но стоит заметить, что использовать гидроаккумулятор рационально именно в закрытых системах водоснабжения, которые используются в частных домах. Открытые системы работают без него.
Устройство гидроаккумулятора довольно простое. Он состоит из металлического корпуса с резиновой мембраной внутри. Между мембраной и стенками корпуса закачан инертный газ. К системе гидроаккумулятор подключается фланцевым креплением, соединяющим его с трубопроводом.
Работает гидроаккумулятор следующим образом. По трубопроводу через фланцевое соединение в мембрану закачивается вода. Мембрана при этом начинает раздуваться, как воздушный шар, заполняя собой пространство в корпусе. Газ, который находится между стенками корпуса и мембраной, сжимается, увеличивая давление на последнюю. При достижении нужного давления воды водяной насос системы автоматически отключается с помощью специального реле. Равновесие между напором воды внутри мембраны и давлением газа снаружи обеспечивает оптимальный напор в системе водоснабжения. Когда в доме открывается кран, давление воды внутри гидроаккумулятора начинает снижаться под действием газа, и для его поддерживания на нужном уровне опять включается в работу водяной насос.
Благодаря наличию напорного бака насос не обязательно должен включаться при каждом открывании крана, что защищает его от преждевременного изнашивания и продлевает срок его службы. Как это работает? Часто кран включается буквально на пару секунд, чтобы сполоснуть руки, набрать воды в кружку и т.д., а делается это несколько раз в день. Если при этом каждый раз запускать насос, он очень быстро «устанет», и чтобы этого не случилось, нужно правильно подобрать емкость гидроаккумулятора.
Для расчета нужного объема напорного бака нужно определить максимальный объем воды, потребляемый за 1 минуту. Точно его определить довольно сложно, так что лучше взять среднее значение с небольшим запасом в большую сторону. Полученное значение делится на 4, в результате чего определяется минимальный объем бака. То есть, запас воды в напорном баке должен обеспечивать ее подачу на протяжении не менее 15 секунд без включения насоса.
Виды гидроаккумуляторов
Гидроаккумуляторы бывают двух видов: вертикальные и горизонтальные. Как понятно из названия, разница между ними только в способе установки, остальные параметры и принцип действия одинаковые. И все же, если есть возможность установки любого вида, лучше отдать предпочтение вертикальному баку.
В любой воде, откуда бы она не добывалась и как бы она не попадала в систему водоснабжения, присутствует воздух. Этот воздух со временем накапливается в разных элементах системы в целом и в мембране в частности. Накопившиеся пузырьки воздуха могут увеличиваться в размерах, создавая воздушные пробки, мешающие нормальной работе системы. Для их удаления (стравливания воздуха) бак оборудован ниппелем. Стравливать воздух желательно не реже одного раза в месяц.
Разница между вертикальным и горизонтальным гидроаккумулятором заключается именно в способе стравливания воздуха. Как нетрудно догадаться, в первом случае проблем не возникает – воздух накапливается сверху в мембране и через ниппель удаляется. Горизонтальный напорный бак должен оборудоваться не только ниппелем, но и дополнительными элементами: шаровым краном и сливом, соединенным с канализацией.
Стравливание воздуха с помощью ниппеля производится только в баках, объем которых превышает 100 литров. В противном случае воздух удаляется путем полного опорожнения гидроаккумулятора через включенный кран с отключенным водяным насосом.
Какого производителя гидроаккумулятор выбрать?
И еще один нюанс при выборе гидроаккумулятора. Многие при покупке задаются вопросом, какой лучше выбрать: отечественный или импортный. В принципе, можно найти качественные изделия и «родных» и зарубежных производителей, но все же желательно отдавать предпочтение первым. Отечественная система водоснабжения имеет ряд особенностей, нехарактерных для иностранных систем, и наши производители учитывают их при выпуске своей продукции. Импортные гидроаккумуляторы могут быстрее и чаще ломаться, потому что они рассчитаны на другие условия работы.
что такое и зачем он нужен
Что такое гидроаккумулятор
Гидроаккумулятора, его еще называют гидробак, гидравлический бак, расширительный мембранный бак. В системе водоснабжения из колодца, он используется в качестве автономного накопителя для дачи или частного дома, подавая воду в раковину, душ и другие точки, а затем сливая её в канализацию так же, как в городских квартирах. Гидробаки работают совместно с насосом.
4 функции гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор выполняет сразу четыре функции в системе водопровода из колодца:
- Накапливание резервов воды, что важно для колодцев с малым дебетом, или источников с неинтенсивным приходом воды;
- Избавление системы автономного водоснабжения от возможных гидроударов*;
- Сокращение количества запусков насоса;
- Поддержка давления в водопроводе (совместно с реле давления и блоками автоматики).
*Гидроудар — повышенное давление воды вызванное изменением её скорости приводящее к трещинам в трубах, отводах и других частях системы водоснабжения. Благодаря гидробаку водопровод не пострадает, останется целым сохранив подачу жидкости.
Красный или синий?
Для водопровода только синий. Красные — это расширительные баки, используются для отопления и имеют иное строение.
Отличие гидроаккумулятора от расширительного бак
Визуально гидроаккумулятора похож расширительного бак, основные отличия скрыты от глаз и состоит в строении агрегатов. В резервуаре жидкость набирается во внутреннюю камеру, так называемую грушу, резиновой мембраной жидкость отделяется от воздуха. В расширительном баке, вода набирается в сам резервуар без дополнительных мембран.
Виды и размеры
Гидробак может быть горизонтальный или вертикальный, отличия только в способе установки, возможен монтаж на пол или с креплением на стену, иных технических отличий нет. Различны также и размером и, соответственно, емкостью. Популярные объемы:
- 24;
- 50;
- 80;
- 100;
- 150;
- 200 литров.
Объем рекомендуется обуславливаться мощностью насоса и мощностью колодца, чем приход интенсивнее, тем меньшего размера используют гидроаккумулятора.
Гидробаки могут быть проходные и замкнутые.
- Проходные, когда мембрана располагается между двух фланцев.
- Замкнутые — мембрана крепится основным фланцем на одной из сторон.
Какой размер подойдет вам?
При покупке гидроаккумулятора, не забывайте, общий объем аппарата и рабочий — разные понятия. То есть, маркировка 100 литров подразумевает объем мембраны и остальной полости заполненной сжатым воздухом.
Когда насос накачивает жидкость в бак, вода сжимает имеющийся воздух занимая пространство.
Какое же процент занимает вода от общего объема резервуара?
При рабочем в 2 атмосферы, в гидробаке будет порядка 50 % воды. Фактический объем 24 литрового резервуара равен 12, соответственно 100 литрового — 50.
При выборе гидроаккумулятора важно учесть два момента:
- Необходимый объем воды.
- Характеристика колодезного насоса. В паспорте аппарата обычно имеется рекомендуемое количество запусков в час.
Если у вас большая семья и вам необходимо приличное количество воды, потребуется мощный насос и соответственно гидробак большой емкостью.
Пример: семья из 3-4 человек в среднем потребляет 2-2.5 кубический литра воды в час. В данном случае будет достаточно бака емкостью в 100 литров исходя из этих потребностей подбирается мощность колодезного насоса.
Рекомендуется брать баки с мембраной из пищевой резины, так как:
- Эластичность позволяет в разы лучше гасить гидравлические удары,
- Стабилизировав рабочее давление в системе водоснабжения,
- Предотвратит появление в ней воздушных пробок,
- Уменьшит периодичность запуска насоса.
Ваш запас воды будет больше, насос не придётся запускать слишком часто, и это сохранит аппарат от преждевременного износа.
Из какого материала выбрать
У дешевых экземпляров из тонкого металла, верхняя часть покрывается слоем краски. Если хотите более основательное решение, чтобы гидробак прослужил не один десяток лет, обратите внимание на резервуары из нержавейки.
Как устроен и принцип работы
Между корпусом и внутренней мембраной закачен воздух, на одной из сторон имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха в пространство между мембраной и корпусом. Также, лучше выбирать оборудование с интегрированным манометром и имеющее дополнительный ниппель.
Работает гидроаккумулятор следующим образом:
- После закачки воздуха, проверяем давление;
- Включаем насос, закачиваем воду в мембрану;
- Выключаем насос, далее открываем кран, воздух давит на мембрану и под его воздействием создается давление, жидкость поступает в кран.
Гидробаки работают без электричества, при отключении электроэнергии вода никуда не денется.
Профилактика
Рекомендуем делать диагностику на наличие стравленного воздуха и целостности мембраны гидробака ежегодно. Во втором случае, гидроаккумулятора перестает выполнять роль защиты от гидроудара. Мембраны продаются отдельно, а ее замена производится за пару минут.
Подведем итоги. Гидробак без проблем обеспечивает водой дачу или загородный дом, оберегая при этом систему водоснабжения от гидроударов, ведущих к поломкам, преждевременного износа оборудования. Это даст возможность пользоваться водой, не думая, что она может закончится, а с оборудованием что-то случится.
Оцените статью
Другие интересные статьи
Вернуться к списку статей
Перейти в раздел водоснабжения
Здесь вы узнаете:
Устройство гидроаккумулятора со сменной мембранной выглядит несложно. Это металлический бак с эластичной мембраной шарообразной или грушевидной формы.
Назначение гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.
Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
- Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
- Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
- Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
- Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.
Устройство гидроаккумулятора
Устройство стандартного гидроаккумулятора со сменной мембранной (самый распространенный тип) достаточно простое. Внутри гидроаккумулятора располагается эластичная мембрана шарообразной или грушевидной формы.
В рабочем режиме внутри мембраны находится вода, а между стенками бака и мембранной находится предварительно закачанный под давлением воздух или другой газ (значение предварительной закачки указывается на этикетке). Таким образом, вода не контактирует со стенками гидроаккумулятора, а только с мембраной, которая выполнена из материала пригодного для контакта с питьевой водой.
Горловина мембраны остается снаружи корпуса гидроаккумулятора и надежно притягивается к нему стальным съемным фланцем с помощью винтов. Таким образом, мембрана является съемной и может быть без больших трудозатрат заменена на новую.
Все гидроаккумуляторы имеют в своей конструкции ниппель (как в автомобильном колесе), который напрямую связан с воздушной полостью бака. Через этот ниппель можно регулировать давление воздуха внутри бака, используя обычный воздушный насос или компрессор.
Ниппель находится под защитным пластмассовым колпачком, который легко откручивается руками.
Важно отметить, что у многих производителей мембраны в гидроаккумуляторах объемом от 100 литров и выше крепятся не только снизу (через фланец), но и сверху. Через отверстие в верхней части мембраны (да, кроме горловины у мембраны будет ещё одно отверстие в верхней части) проходит специальная полая штанга, с уплотнительным элементом на одном конце и резьбой на другом. Резьбовой конец выводится наружу бака и притягивается к последнему гайкой. По сути, выведенная наружу часть представляет собой резьбовой штуцер. Этот резьбовой штуцер можно просто заглушить, либо установить на него реле давления и /или манометр.
В данном случае гидроаккумулятор (как и мембрану к нему) будут называть проходным.
Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Вертикальные баки устанавливаются на ножках, горизонтальные же на лапах и имеют площадку для установки доп. Оборудования (насос, шкаф управления и т.п.). Принципиальным моментом для выбора компоновки является конкретное место установки.
При установке на полу, вертикальный бак будет компактнее, однако если бак необходимо подвесить на стене или есть ограничения по высоте, выбирают горизонтальную модель.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Виды гидробаков
Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.
Общий объем гидробака и количество воды, которое он может вместить, это разные показатели. Емкость выбирают в зависимости от характеристик водопроводной системы
В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.
Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.
Мембранные баки с красным корпусом предназначены для систем ГВС или для отопления. Их нужно использовать строго по назначению
Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.
Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.
В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.
Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.
Если планируется организация независимой системы водоснабжения, нужно знать, как устроен обычный гидроаккумулятор для воды. Следует сразу определиться с вариантами подключения к водопроводу и способами удаления воздуха, если давление превысит нормативное значение, а также со схемами подсоединения к системе.
Импортные модели ГА выглядят очень презентабельно, но они не всегда подходят для эксплуатации в местных условиях. Перед покупкой такого устройства следует изучить отзывы
Следует помнить, что они изначально проектировались под условия страны, где были произведены, а они не всегда совпадают с местными реалиями. Условия эксплуатации могут оказаться слишком сложными для западных моделей, поэтому имеет смысл поискать вариант от отечественного производителя, который и по стоимости может оказаться более привлекательным.
Критерии выбора подходящего гидробака
Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:
- Количество потребителей
- Температура рабочей жидкости
- Стоимость оборудования
- При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер, а для гидробака — 9-12 атм)
Расчет оптимального объема гидробака
Правильно подобранный объем гидробака позволит:
- обеспечить достаточный уровень потребления воды,
- оптимально использовать насосное оборудование,
- продлить срок службы накопителя и элементов системы.
Существует несколько способов, как подобрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения и рассчитать необходимый объем накопителя.
Итальянские инженеры разработали методику расчета UNI 8192. Подбор осуществляется по трем параметрам: максимальному расходу воды, количеству допустимых включений насоса в час и высоты подачи воды.
При небольшой потребности в водоснабжении, например, для семьи из 2-3 человек, живущей в одноэтажном доме, объем гидробака можно не рассчитывать. Достаточно будет 24-литровой емкости.
Для домов большей этажности и с немалым количеством точек потребления воды, следует произвести расчет.
Нужный размер гидробака можно выбрать только на основании расчетов
Он проводится по схеме:
- По таблицам определяются суммарные коэффициенты потребления воды в зависимости от используемого оборудования.
- Рассчитывается максимальный расход воды. Например, при совместной работе душа, смывного бачка и крана на кухне этот показатель будет равен 30л/мин (Qmax).
- Расчетное количество включений насоса в час (для комфортной работы) принимается за а=15. При более интенсивной работе мембрана гидробака совершает слишком частые колебания, что приводит к ее преждевременному разрушению. К тому же производительность насоса не дает возможности полностью заполнить накопитель водой. Насос при непрерывной работе перегревается и быстрее выходит из строя.
- Следующая важная величина – максимальное и минимальное давление для срабатывания реле. Для двухэтажных домов эти значения 3 бар и 1,5 бар соответственно (Pmax и Pmin). В расчете участвует начальное давление газа в установке P0=1,3 бар.
- Необходимый объем определяется по формуле: V=16,5 x Qmax x Pmax x Pmin /(a x (Pmax-Pmin)x P0)=16,5х30х3х1,5/(15х(3-1,5)х1,3)=76 л.
Ближайшим по значению является бак объемом 80 л.
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения с такой вместимостью позволит выполнить потребности в водоснабжении жителей 2-х этажного дома при трех работающих одновременно точках разбора воды.
Как правильно рассчитать и подобрать гидроаккумулятор можно посмотреть на видео:
Нужен ли запас емкости
Дополнительный объем воды, хранящейся в гидробаке, не отражается на его эксплуатации. Основной функцией агрегата является поддержание давления в водопроводной сети.
Если необходим значительный запас воды, проще и значительно дешевле встроить в систему резервный бак из пластика. Поэтому при подборе оборудования приобретать гидроаккумулятор с запасом не имеет смысла.
При увеличении потребности в водообеспечении, например, при увеличении числа жильцов или количества потребляющей воду бытовой техники, можно дополнительно установить еще один гидробак небольшого объема. Их производительность суммируется. Место установки дополнительного гидробака не играет важной роли.
При необходимости в систему можно установить несколько гидробаков
Несколько слов о схеме подключения
Мембранные накопители устанавливаются между насосом и внутренним водопроводом. Так как в емкости имеется только одно отверстие, для подключения используют крестовину, к которой в свою очередь подсоединяется три элемента:
- Реле давления, через которое осуществляется подключение насоса к электричеству;
- Сам насос;
- Водопроводная труба, соединяющая накопительную емкость с внутренним водопроводом.
В системе максимальное давление должно быть 2,5-3 бар, при его достижении насос должен выключаться. Минимальное же обычно составляет 1,5-1,8 бар.
Поэтому установка емкости не вызывает сложностей даже у новичков. Главное – обеспечить герметичность всех соединений.
Кроме того, нужно настроить реле, выставив минимальное и максимальное давление. Подробную информацию об этой процедуре содержит инструкция по эксплуатации устройства.
Неисправности
Чаще всего гидроаккумуляторы выходят из строя по следующим причинам:
- слишком частый запуск/отключение помпы;
- протечка клапана;
- слишком низкий напор воды на впуске/выпуске.
Прежде чем выявить причину, послужившую ослаблению напора, нужно определить, какое точное давление должно быть в гидробаке станции.
В данном случае неполадки могут быть следующими:
- неверное давление;
- повреждение или деформирование мембранной детали либо корпуса;
- поломка реле.
Разобраться с возникшими трудностями можно такими способами, как:
- нагнетание давления в случае его спада;
- восстановление поврежденной мембраны;
- восстановление поврежденного корпуса;
- регулировка дифференциала, опираясь на режим насоса.
Рекомендации по эксплуатации
После того, как гидроаккумулятор установлен, его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.
Наиболее частая поломка в гидробаках – разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения – сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.
Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.
К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:
- Отключить гидробак от водопровода и электропитания.
- Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.
- Удалить испорченную мембрану.
- Установить новую мембрану.
- Собрать устройство в обратном порядке.
- Выполнить установку и подключение гидробака.
По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.
Заменить мембрану гидроаккумулятора относительно несложно, однако нужно позаботиться о том, чтобы новая мембрана была такой же как прежняя
Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора – неправильное использование герметизирующих средств.
Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.
для чего нужен и как работает
Такое приспособление как гидроаккумулятор для систем водоснабжения представляет собой цилиндрическую герметическую ёмкость, в которой установлена специальная мембрана или груша для регулирования давления воды.
Для чего нужен
Основным предназначением нашего устройства является поддержание оптимального давления жидкости в водопроводе. Такое оборудование защищает насосную станцию от частых запусков и преждевременного износа деталей, обычно это приводит к подгоранию контактов реле регулятора. После отключения электропитания в ёмкости остаётся определённый запас воды.
Основными функциями описываемого прибора считается:
- Продление эксплуатации насоса. Запуск двигателя происходит после исчерпания запаса жидкости в баке. Длительность эксплуатации прибора зависит от частоты его запусков. Установка мембранного бака позволяет увеличить время между включениями, что продолжит длительность эксплуатации подкачивающего прибора;
- Поддержание давления в системе по заданным параметрам. При отсутствии гидроаккумулятора перепады напора происходят во время одновременного включения нескольких потребителей, например, водопроводного крана и душа;
- Устройство позволяет сохранять некоторый запас воды при отключении электроэнергии. Такое качество особенно ценно при эксплуатации автономного водопровода в частном доме.
Устройство
Как мы уже говорили, наше приспособление разделяется грушей на две части. В одной из них собирается жидкость, в другой – сжатый воздух. После заполнения груши напор воды сбалансируется давлением воздуха, поэтому жидкость капсулы не будет касаться к металлическим стенкам резервуара. Мембрана не раздувается до значительных размеров через внутреннее давление воздуха. На корпусе установлен клапан для регулирования давления.
Обратите внимание! Подводящие патрубки должны подсоединяться к гидроаккумулятору таким образом, чтобы можно было быстро разобрать прибор для ремонта без сливания воды из системы.
В резервуарах с объёмом больше 100 литров предусмотрен специальный клапан, который служит для отвода лишнего воздуха, выделенного из жидкости. В меньших по габаритам ёмкостях для подобных целей используют специальный кран.
Принцип работы
Рассматриваемое устройство работает следующим образом. Насосная станция из скважины подаёт воду в мембрану под определённым давлением. Когда величина напора достигнет порогового значения, насосная станция отключается.
Во время потребления жидкости давление падает, что приводит к повторному включению. Эффективность работы приспособления зависит от объёма бака. При увеличении габаритов ёмкости снижается нагрузка на насос. Реле давления можно выставить на определённый запас воды методом вращения специальных гаек.
При продолжительной работе гидроаккумулятора присутствующий в жидкости воздух скапливается в мембране, заполняя полезное пространство, которое могло бы использоваться для воды. В связи с этим рекомендовано проводить профилактические действия, которые заключаются в стравливании скопившихся газов. Подобные операции необходимо проводить с периодичностью в 1-3 месяца.
Реле давления для гидроаккумулятора и как отрегулировать
Рассматриваемое приспособление используется для автоматического регулирования работы насоса. При регулировании реле давления нужно обратить внимание на следующие термины:
- Нижнее давление – это параметры запуска насоса, стандартное значение 1,5 Бар;
- Параметры верхнего давления используются для раздвижения контактов реле и дальнейшего отключения насоса. Здесь используются показатели в 2,5-3 бар;
- Гранично допустимое давление не должно превышать 5 бар.
После запуска станции вода начинает накапливаться в мембране или груше. В дальнейшем жидкость будет выталкиваться по трубам к потребителям. После приобретения необходимого оборудования нужно проверить давление воды. Рассматриваемые устройства имеют специальные манометры, но эксперты утверждают, что такие приборы имеют значительные погрешности измерений.
Обратите внимание! Для проверки показателей давления рекомендовано использовать манометр для автомобиля со специальной шкалой.
Реле давленияВо время проверки давления воздуха в мембранном баке снимают защитную крышку и подсоединяют манометр к ниппелю. Следует заметить, что при уменьшении давления в гидробаке, увеличивается объём закачанной жидкости.
Для создания необходимого напора жидкости в ёмкость нужно закачать воздух до установления давления на значении в 1,5 атмосфер. Увеличение показателей приводит к частым включениям и изнашиванию насоса. Слишком маленькое давление приведёт к раздуванию и выходу из строя резиновой груши.
Во время регулирования реле нужно снять крышку из прибора, после чего мы обнаружим корпус с двумя пружинами, на которых вкручены большая и маленькая гайки. Заметим, что первая гайка регулирует нижний уровень давления (обозначим её символом Р). Вторая, маленькая гайка используется для регулировки разницы давления (обычно обозначается буквой Н). Работу начинают относительно нижнего давления, которое выставляется на большой пружине.
Гидробак с реле давленияПосле заполнения гидробака сжатым воздухом включают насос и следят за положением стрелки манометра. Если показатели превысят верхнюю границу, нужно будет отключить насос. Предельный напор в системе устанавливается после остановки стрелки на манометре.
Обратите внимание! При регулировке нужно соблюдать рекомендованные параметры работы насосной станции, указанные в инструкции к изделию.
Во время настройки реле желательно соблюдать разницу между верхней и нижней границей давления в пределах одной или двух атмосфер, что обеспечит правильное использование насосной станции. После закачки воды и установления верхнего порога, насос отключают и начинают регулировать реле. Для этого маленькую гайку вращают до запуска механизма. Далее сливают воду с системы до тех пор, пока не запустится насос. Обычно это происходит при нижнем пороге давления.
Важно! Установите нижнюю границу на 0,1-0,3 атмосферы выше, чем давление в гидроаккумуляторе. Это позволит увеличить срок эксплуатации груши.
На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления. Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной.
Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления
Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).
Гидроаккумулятор в системе водоснабженияКак отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:
- Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
- Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.
Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:
- Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
- Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать
Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.
Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.
Подключение к насосуСуществует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.
Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.
Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.
Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.
Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором
При необходимости установки автономного водопровода в частном доме многие хозяева загородной недвижимости бурят скважину, глубиной от 40 до 60 метров. Насосную станцию располагают в специальном приямке возле скважины, что повысит эффективность её работы.
Гидробак в схеме водоснабжения из скважиныВ большинстве случаев подающий напор воды проходит через гидроаккумулятор, что позволяет сбалансировать давление в системе и защитить трубы от возможного гидроудара. Заметим, что в резервуаре сохраняется некоторый запас жидкости, который можно использовать после отключения электроэнергии. В дальнейшем вода из бака поступает в систему.
Обратите внимание! Как отмечают эксперты, установка гидравлического аккумулятора не считается обязательной, но это устройство позволяет повысить эффективность работы водопровода.
Гидроаккумулятор и расширительный бак – в чём разница
Расширительный бакПо внешнему виду две рассматриваемые ёмкости похожи между собой. Расширительный бак используется в отопительной системе, его основным предназначением считается компенсация лишнего давления, которое возникает в результате расширения нагретой жидкости. Во время работы котла повышается температура теплоносителя, что приводит к его расширению и увеличению объёма.
Как утверждают эксперты, подогрев воды всего на 10 градусов увеличивает её объём на 0,3%. То есть 50 градусная разница в показаниях температуры теплоносителя до и после нагрева увеличит его объём на 1,5%. Жидкость не сжимается, она должна куда-то деваться. Для этого и используется расширительный бак.
Гидроаккумулятор считается одним из основных приборов водопроводной системы. Основными задачами этого устройства является накопление воды в системе и поддержание необходимого давления. Присутствие дополнительного резервуара позволяет сократить количество включений насосной станции, что будет способствовать продолжительной работе силовой установки.
Следующей важной функцией мембранного бака считается защита водопровода от гидроудара. Как известно гидравлический удар чаще всего возникает в момент запуска или отключения насосной станции, а также при резком перекрытии кранов. Резиновая груша или мембрана в ёмкости позволяет сбалансировать избыточное давление, возникающее в системе.
Вертикальный гидроаккумуляторНесмотря на то, что расширительный бак и гидроаккумулятор похожи между собой отличия между ними есть, причём значительные. В конструкции гидравлического аккумулятора есть специальная мембрана или груша, которая используется для компенсации давления. В расширительном баке тоже есть специальная перегородка, которая делит ёмкость на две части: первая заполняется водой, вторая – воздухом. Если в расширительном баке отопления кислород и жидкость соприкасаются, то в гидроаккумуляторе соприкосновение этих двух веществ недопустимо.
Как выбрать
Только правильно подобранный гидравлический бак поможет правильно использовать водопроводную систему. На практике используют две ёмкости: мембранную и гидравлическую. В первом резервуаре находится каучуковая капсула, которая раздувается до определённого объёма под давлением воды.
Во второй части резервуара находится сжатый воздух. Во время работы системы выдавливание жидкости происходит за счёт сжатого воздуха. Второй вид гидроаккумулятора идентичен по принципу действия, здесь пространство между воздухом и водой разделяется специальной эластичной мембраной.
Обратите внимание! При подборе рассматриваемого устройства следует отдавать предпочтение баллонному варианту. В таком резервуаре капсула не контактирует с металлическими стенками ёмкости.
Разнообразие гидроаккумуляторовПри выборе прибора для автономного водопровода необходимо рассчитать потребность семьи в воде. Во время отключения электроэнергии в приборе может находиться различное количество воды (объём увеличивается с увеличением габаритных размеров резервуара). При покупке гидравлического бака обращают внимание на следующие важные детали:
- Независимо от объёма резервуара, груша будет занимать только половину бака. Для автономной системы, используемой в частном доме, подойдёт резервуар с ёмкостью в 80-100 литров. Такого объёма хватит для беспрерывной работы насосной станции с производительностью 30л/час. При этом устройство будет включаться не более 30 раз за час;
- Ориентируются на максимальный расход воды, когда её используют все члены семьи одновременно;
- 100-литровый гидроаккумулятор позволит сохранить достаточный запас воды после отключения электроэнергии.
Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы прибора, его располагают в непосредственной близости к скважине.
Гидроаккумуляторы: как они работают?
Гидроаккумуляторы являются накопителями энергии. По аналогии с аккумуляторными батареями в электрических системах, они накапливают и разряжают энергию в виде жидкости под давлением и часто используются для повышения эффективности гидравлической системы.
Аккумуляторы для мочевого пузыря от Accumulators Inc.
Аккумулятор сам по себе представляет собой сосуд высокого давления, в котором содержится гидравлическая жидкость и сжимаемый газ, обычно азот. Корпус или оболочка изготовлены из таких материалов, как сталь, нержавеющая сталь, алюминий, титан и армированные волокнами композиты.Внутри подвижный или гибкий барьер — обычно поршневой или резиновый баллон — отделяет масло от газа.
В этих гидропневматических установках гидравлические жидкости сжимаются лишь незначительно под давлением. Напротив, газы могут быть сжаты в меньшие объемы при высоких давлениях, и инженеры используют это свойство при разработке и применении аккумуляторов. По сути, потенциальная энергия накапливается в сжатом газе и высвобождается по требованию, чтобы нагнетать масло из аккумулятора и в контур.
Для использования устройства сначала необходимо предварительно заправить объем газа, обычно до 80-90% от минимального рабочего давления системы. Это расширяет объем газа, чтобы заполнить большую часть аккумулятора только небольшим количеством масла, оставшегося внутри. При работе гидравлический насос повышает давление в системе и заставляет жидкость поступать в аккумулятор. (Клапаны управляют потоком и выходом масла.) Поршень или баллон перемещаются и сжимают объем газа, потому что давление жидкости превышает давление предварительной зарядки. Это источник накопленной энергии.
Движение останавливается, когда давление в системе и газе сбалансировано. Когда последующее действие, такое как движение привода, создает потребность в системе, давление в гидравлической системе падает, и аккумулятор выпускает накопленную жидкость под давлением в контур. Когда движение останавливается, цикл зарядки начинается снова.
Три распространенных типа — гидроаккумуляторы мочевого пузыря, поршня и диафрагмы. Аккумуляторы мочевого пузыря обычно имеют большие отверстия, которые обеспечивают быстрый слив жидкости и помогают гарантировать, что устройство относительно нечувствительно к грязи и загрязнениям.Общее правило — устанавливать аккумуляторы мочевого пузыря вертикально, хотя они также могут монтироваться по бокам в приложениях с низким циклом. Аккумуляторы типа мочевого пузыря обычно имеют отношение давления 4: 1 (максимальное давление к давлению, нагруженному газом), чтобы защитить мочевой пузырь от чрезмерного искажения и деформации материала.
Эксперты склонны рассматривать аккумуляторы мочевого пузыря как лучшие устройства общего назначения. Они выпускаются в широком диапазоне стандартных размеров, а хорошие характеристики отклика делают их хорошо подходящими для применения в условиях удара.В зависимости от конструкции мочевой пузырь может быть легко заменен в случае поломки или повреждения.
Поршневые аккумуляторы от Kocsis Technologies
Поршневой аккумулятор очень похож на гидроцилиндр без штока. Как и другие аккумуляторы, типичный поршневой аккумулятор состоит из секции для жидкости и секции для газа, а подвижный поршень разделяет их. Менее распространены поршневые аккумуляторы, которые заменяют газ под высоким давлением пружиной или тяжелым грузом для приложения усилия к поршню.
Поршневые аккумуляторыобычно рекомендуются для больших объемов хранения — до 100 галлонов и более — и могут иметь высокую скорость потока. Соотношение давлений ограничено только конструкцией, но они обычно не рекомендуются для применения в условиях удара. Они часто создаются для использования в тяжелых условиях эксплуатации. Однако они более чувствительны к загрязнениям, которые могут повредить уплотнения, хотя большинство поршневых аккумуляторов легко ремонтируются путем замены поршневых уплотнений.
Мембранные аккумуляторы работают так же, как аккумуляторы мочевого пузыря.Разница в том, что вместо резинового пузыря в этой версии используется эластичная диафрагма для разделения объемов нефти и газа. Мембранные аккумуляторы — это экономичные, компактные и легкие устройства, которые предлагают относительно небольшой расход и объем — обычно около одного галлона.
Мембранный аккумулятор может выдерживать более высокие степени сжатия, вплоть до 8-10: 1, потому что резиновый барьер не искажает до такой же степени, как мочевой пузырь. Они также обладают большей гибкостью при монтаже, нечувствительны к загрязнению и быстро реагируют на изменения давления, что делает их пригодными для применения в условиях удара.
Аккумуляторы накапливают энергию, которую можно использовать для увеличения потока насоса, улучшения реакции системы или в качестве резервной копии при сбое питания Они также могут компенсировать утечку или тепловое расширение, а также уменьшить вибрацию, пульсации и удары.
,Гидроаккумуляторы — это сосуды под давлением, которые накапливают и разряжают энергию в виде жидкости под давлением. По сути, потенциальная энергия накапливается в сжатом газе и высвобождается по требованию, чтобы вытеснить масло из аккумулятора и в контур. Вот некоторые важные преимущества, которые обеспечивают аккумуляторы, и то, как они улучшают гидравлические системы.
Изображение предоставлено Accumulators Inc.
накопитель энергии. Одной из важнейших функций аккумуляторов является их способность накапливать энергию. В частности, при циклических или изменяющихся операциях аккумулятор разряжается во время высокого спроса и заряжается в периоды низкого спроса. Одним из примеров являются машины для литья пластмасс под давлением, где высокое давление и усилие зажима необходимы только для короткого сегмента всего производственного процесса.
Аккумуляторы часто используются для увеличения расхода насоса во время пиковой нагрузки. Без аккумулятора насос и двигатель должны быть рассчитаны на пиковую мощность, даже если максимальная мощность требуется только на мгновение.С аккумулятором система может быть рассчитана на средний спрос. Это, в свою очередь, позволяет меньший насос, который подзаряжает систему в периоды простоя. Это также означает меньший двигатель и общую систему, которая требует меньше энергии, вырабатывает меньше тепла и стоит меньше.
Аварийное резервное копирование. Аккумуляторы могут поддерживать заряд высокого давления практически неограниченно долго и служить в качестве аварийного источника питания в случае потери электроэнергии или отказа насоса. Устройства надлежащего размера могут обеспечить необходимый поток и давление для втягивания цилиндра, закрытия клапана, открытия пресс-формы или перемещения машины в безопасное положение до тех пор, пока не будет восстановлено питание или исправлена неисправность.
Аккумуляторымогут также защитить смазочную пленку в критических подшипниках, которые должны иметь постоянную подачу масла. Если смазочный насос выходит из строя, аккумулятор поддерживает давление до тех пор, пока машина не остановится или вторичный насос не восстановит поток.
Подавление вибраций и ударов. Насосы, особенно поршневые и зубчатые, генерируют пульсации давления в гидравлических контурах. Значительные скачки давления в гидравлических контурах также довольно распространены. Быстрое замедление больших цилиндров, удары из ковшей экскаватора и внезапное закрытие клапана могут вызвать скачки давления.И гидравлическая жидкость легко передает удары и пульсации через шланги и трубки, и это может нанести ущерб нижестоящим компонентам.
Установка небольшого аккумулятора рядом с выходом насоса может поглощать пульсации, минимизировать вибрацию и обеспечивать более плавную работу. Добавление аккумулятора в линию возврата машин может смягчить удары и смягчить воздействие «водяного» удара, чтобы предотвратить повреждение чувствительных компонентов. Сокращение ударов системы продлит срок службы компонентов, уменьшит утечки из разъемов и соединений и снизит затраты на обслуживание.
Аккумулятор также снижает общий уровень шума гидравлической системы и передачу переносимого жидкостью шума на соседние механические конструкции, которые, в свою очередь, могут резонировать. Результат — более тихие машины и более счастливые операторы.
Компенсация утечки. Некоторые гидравлические системы должны поддерживать давление и силу, когда нет движения или потока, например, удерживать нагруженный цилиндр в выдвинутом положении или держать зажим закрытым в течение длительных периодов времени. В таких случаях пользователи часто выключают систему для экономии энергии.Аккумулятор может поддерживать постоянное давление, даже если жидкость медленно протекает через поршневые уплотнения или зазоры клапанов. Только когда давление в контуре падает ниже заданных пределов, насос запускается и заряжает аккумулятор.
Температурная компенсация. Колебания температуры окружающей среды или условий работы машины могут привести к колебаниям температуры гидравлической жидкости, что влияет на общее давление в системе. Аккумулятор может компенсировать перепады давления, связанные с температурой в замкнутой гидравлической системе.Аккумуляторы минимизируют влияние изменений давления, добавляя или уменьшая количество жидкости в контуре.
Более быстрый отклик. Аккумуляторы мочевого пузыря и диафрагмы имеют практически мгновенный отклик и могут быстро подавать жидкость к быстродействующим сервоприводам и пропорциональным клапанам и повышать их производительность. Аккумуляторы также могут немедленно соответствовать требованиям пикового расхода; помогают поддерживать постоянное давление в системах, использующих насосы переменного рабочего объема; и обеспечивают компенсацию усилия в непрерывных процессах, таких как прокатные материалы, которые предлагают различные рабочие сопротивления, что обеспечивает стабильную производительность и повышает производительность и качество.
,В частных системах водоснабжения загородных домов и коттеджей одним из основных элементов является , аккумулятор . Он обеспечивает плавный и постоянный поток воды в точках анализа, поддерживая давление в системе на одном уровне.
Аккумулятор накапливает воду, поступающую из колодца или скважины с помощью насоса. Кроме того, это предотвращает гидравлические удары в системе и позволяет включать насос реже.Фактически, это устройство действует как водонапорная башня в масштабе частного дома.
Давление в системе обеспечивается энергией сжатого воздуха внутри резервуара и отделяется от воды специальной эластичной мембраной баллонного типа.
Воздушная камера расположена по периметру всего резервуара и окружает мембрану. При откачке воды из скважины мембрана увеличивается в объеме, а объем воздуха между ней и стенками резервуара соответственно уменьшается.
Ссылка по теме: Водоснабжение под давлением на даче своими руками: устройство и схема
Когда давление достигнет определенного уровня, датчик сработает и насос отключится.
Более того, воздух будет постоянно давить на мембрану, поэтому при открытии любая водопроводная вода начнет протекать через нее. Давление на мембрану упадет, и через некоторое время при открытом кране она может достичь уровня, при котором реле давления включает насос.При небольшом расходе воды такое значение давления может быть достигнуто только после нескольких открываний и закрываний крана. Раз в полгода полезно проверять давление воздуха в баке, поскольку со временем оно может уменьшиться. Если оно ниже требуемого, воздух можно прокачать обычным автомобильным насосом через прилагаемый ниппель.
Как правило, в водяных аккумуляторах соотношение воды и воздуха 1: 1, это следует учитывать при выборе объема резервуара. Так, в 100-литровом баке воды будет не более 50 л.Для правильного расчета объема аккумулятора необходимо решить, сколько раз в час ему разрешено включаться при максимальной интенсивности потребления. Норма не более 15 раз. При более частом использовании мембрана испытывает сильные растягивающие сжимающие напряжения, и число этих циклов не бесконечно. Если объем бака недостаточен, насос будет включаться слишком часто, что также приведет к его быстрому износу.
Гидроаккумуляторы вертикальные и горизонтальные.Между ними нет большой разницы, поэтому выберите тот, который лучше подходит для места установки. Чем ближе он к насосу, тем лучше. И если возможно, желательно разместить резервуар выше, тогда это создаст дополнительное давление, что поможет системе. Считается, что каждые 10 м высоты увеличивают давление на 1 бар.
При установке необходимо учитывать вес резервуара, заполненного водой, а также продумывать, где, при необходимости, вода будет сливаться из него.Это может быть необходимо для регулировки давления или замены мембраны. Бытовые гидравлические аккумуляторы окрашены в синий или белый цвет. В них используется специальный нетоксичный каучук, разрешенный к применению при контакте с чистой питьевой водой.
Емкость аккумулятора — расчет
При выборе устройства учитывайте количество точек снятия. Если в доме есть только кран для воды и душа, в этом случае будет достаточно иметь 24-литровый аккумулятор. Если точки разбора 3-5, включая душ, как правило, требуют емкости объемом 70-100 л.Для коттеджей с несколькими ванными комнатами, септиком, стиральной и посудомоечной машинами лучше использовать точную формулу расчета:
V = 16,5 x Q Макс. / a x (P мин. x P Max / P , мин. -P Макс. ) * 1 / P или ,
где V — общий объем аккумулятора, л; Q Макс. — максимальное значение требуемого расхода воды, л / мин .; а — количество запусков системы в час; P min — нижний порог давления при включении насоса, бар; R Макс. — верхний порог давления при выключении насоса, бар; R или — начальное давление воздуха в аккумуляторе, бар.
Нижний порог P мин для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог P Макс -Z бар.
Так, если Q Макс. = 40 л / мин и = 15, P мин. = 1,86ap, P Макс. = 3,0 6ap, P о = 1,5 бар, требуется гидро- аккумулятор объемом 150 л.
Цены на аккумуляторы вполне доступны — от одной до десяти тысяч рублей, в зависимости от объема бака, используемого каучука и производителя
Ссылка по теме: Как выбрать насос для дома и дачи — насосное оборудование
Рекомендуемая разница между нижним и верхним порогами срабатывания составляет 1,0-1,5 бар.Сначала необходимо определить минимальное значение давления. Предположим, танк установлен в подвале.
Необходимо рассчитать высоту в метрах от резервуара до верхней точки водозабора, например, душа на втором этаже.
Затем добавьте 6 к этому числу и разделите его на 10. Если расстояние до душа равно 7 м, получается (7 + 6) / 10 = 1,3 атм.
При меньшем давлении в аккумуляторе вода из него на второй этаж не поднимется.Обратите внимание: это значение не следует переоценивать, иначе в резервуаре не будет воды. Начальное давление воздуха, устанавливаемое изготовителями, обычно составляет 1,5 бар. Чтобы определить его максимальное значение, добавьте к этому 1,5 бара.
И после этого будет лишним сравнивать полученное значение с характеристиками давления насоса. Он должен быть на 30% ниже максимального напора используемого насоса.
Наиболее распространенные неисправности гидроаккумуляторов
проблема | причина | Решение |
Насос включается слишком часто | Давление сжатого воздуха ниже требуемого | Насос воздушный с автомобильным насосом |
Эластичная мембрана повреждена | Замените мембрану самостоятельно или позвонив специалистам | |
Поврежденный корпус танка | Отремонтировать корпус | |
Перепад давления, при котором насос включается и выключается, слишком мал | Отрегулируйте значения давления включения и выключения насоса с помощью реле | |
Утечки воздушного клапана | Мембрана повреждена.замещать | |
Давление воздуха упало ниже расчетного значения | Очистить сосок, восстановив давление внутри | |
Давление воды упало ниже | Нет сжатого воздуха в аккумуляторе | Впрыск воздуха |
норма (без давления) | Насос не обеспечивает необходимое давление | Насос может не подходить по техническим характеристикам или неисправен |
М Материал эластичной мембраны резервуара
Для изготовления мембраны используется один из пяти видов резины:
1.Натуральный ( Натуральный) натуральный каучук для питьевой воды. Самая эластичная из всех, но со временем вода может начать проникать сквозь ее стенки. Подходит для воды от -10 до 50 ° C.
2. Бутил ( Бутил) — синтетический бутилкаучук. По всем санитарным нормам подходит для питьевой воды. Менее эластичный, чем натуральный, но более прочный. Применяется для воды от -10 до 99 ° С.
3. EPDM синтетический этилен-пропиленовый каучук для питьевой воды.Во всех отношениях он соответствует бутилкаучуку, в дополнение к повышенному уровню воды, проходящей через стенки через некоторое время.
4. SBR — чаще всего такая резина используется в расширительных баках отопительных систем.
5. Nitrile — улучшенная версия резины EPDM, используемая в основном для масел и топлива.
Объем бака рассчитывается правильно, если насос включен при максимальной интенсивности потребления воды не более 10-15 раз
© Текст Т.Каракулова (замечательный специалист)
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ДОМАШНЕГО ТОВАРА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЛЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОБЗОРЫ.
Ниже другие записи на тему «Как сделать своими руками — домохозяин!»
Подписаться на обновления в наших группах и поделиться.
Давайте дружить!
Что такое гидравлические агрегаты?
Гидравлические силовые агрегаты (иногда называемые гидравлическими силовыми агрегатами) представляют собой автономную систему, которая обычно включает в себя двигатель, резервуар для жидкости и насос. Он работает для приложения гидравлического давления, необходимого для привода двигателей, цилиндров и других дополнительных частей данной гидравлической системы.
Как работает гидравлический блок питания?
Гидравлическая система использует закрытую жидкость для передачи энергии от одного источника к другому, а затем создает вращательное движение, линейное движение или силу.Блок питания / блок обеспечивает мощность, необходимую для передачи жидкости.
В отличие от стандартных насосов, гидравлические силовые агрегаты используют многоступенчатые сети наддува для перемещения жидкости и часто включают в себя устройства контроля температуры. Механические характеристики и технические характеристики гидравлического энергоблока определяют тип проектов, для которых он может быть эффективен.
К числу важных факторов, влияющих на производительность гидравлического энергоблока, относятся ограничения давления, мощность и объем резервуара.Кроме того, его физические характеристики, включая размер, источник питания и мощность накачки, также являются важными факторами. Чтобы лучше понять принципы работы и конструктивные особенности гидравлического энергоблока, может быть полезно взглянуть на основные компоненты стандартной модели, используемой в промышленных гидравлических системах.
Компоненты конструкции гидравлического блока питания / агрегата
Большой долговечный гидравлический силовой агрегат, созданный для работы в различных условиях окружающей среды, будет иметь множество конструктивных характеристик, отличных от типовой насосной системы.Некоторые из стандартных конструктивных особенностей включают в себя:
- Аккумуляторы: Это контейнеры, которые можно прикрепить к гидроприводам. Они собирают воду из насосного механизма и предназначены для создания и поддержания давления жидкости в дополнение к насосной системе двигателя.
- Моторные насосы: Гидравлический силовой агрегат может быть оборудован одним моторным насосом или несколькими устройствами, каждое из которых имеет собственный аккумуляторный клапан. В системе с несколькими насосами обычно работает только одна.
- Емкости: Емкость представляет собой единое хранилище, спроектированное с объемом, достаточным для слива жидкости в трубы. Аналогично, жидкость привода может иногда нуждаться в сливе в бак.
- Фильтры: Фильтр обычно устанавливается вдоль верхней части бака. Это автономный байпасный блок с собственным двигателем, насосом и фильтрующим устройством. Его можно использовать для наполнения или опорожнения резервуара путем активации многонаправленного клапана. Поскольку они автономны, фильтры часто можно заменить во время работы блока питания.
- Охладители и нагреватели: Как часть процесса регулирования температуры, воздухоохладитель может быть установлен вблизи или позади блока фильтра для предотвращения повышения температуры выше рабочих параметров. Аналогичным образом, система нагревания, такая как нагреватель на масляной основе, может использоваться для повышения температуры, когда это необходимо.
- Контроллеры блока питания: Блок гидравлического контроллера — это интерфейс оператора, содержащий выключатели питания, дисплеи и функции мониторинга.Это необходимо для установки и интеграции силового агрегата в гидравлические системы, и обычно его можно подключить к силовому агрегату.
Как выбрать гидравлические моторы
Источником питания, или первичным двигателем, связанным с большинством гидравлических силовых агрегатов, является двигатель, который обычно выбирается на основе его скорости, уровня крутящего момента и мощности. Двигатель, размеры и возможности которого дополняют гидравлический силовой агрегат, может минимизировать потери энергии и повысить экономическую эффективность в долгосрочной перспективе.
Критерии выбора двигателя зависят от типа используемого источника питания. Например, электродвигатель имеет начальный крутящий момент, намного превышающий его рабочий крутящий момент, но дизельные и бензиновые двигатели имеют более равномерную кривую крутящего момента к скорости, обеспечивая относительно постоянную величину крутящего момента как на высоких, так и на низких скоростях вращения. Следовательно, двигатель внутреннего сгорания может запускать нагруженный насос, но не обеспечивать достаточную мощность, чтобы довести его до рабочей скорости, если он не согласован с гидравлическим силовым агрегатом.
Размер двигателя
Как правило, номинальная мощность для дизельного или бензинового двигателя, используемого с гидравлическим силовым агрегатом, должна быть как минимум вдвое выше, чем у электродвигателя, подходящего для той же системы. Однако стоимость электроэнергии, потребляемой электродвигателем в течение срока его службы, обычно превышает стоимость самого двигателя, поэтому важно найти устройство соответствующего размера, которое не будет тратить впустую потребление энергии. Если давление нагнетания и расход жидкости установлены с постоянной скоростью, размер двигателя можно измерить в соответствии со следующими параметрами:
• Мощность
• галлонов в минуту
• Давление, измеренное в фунтах на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм)
• Эффективность механической накачки
В некоторых случаях гидравлическая система может требовать разных уровней давления на разных этапах процесса перекачки, что означает, что мощность может быть рассчитана как среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение), и для проекта может быть достаточно меньшего двигателя.Тем не менее, двигатель все еще должен соответствовать требованию крутящего момента для самого высокого уровня давления в цикле. После того, как среднеквадратичное значение и максимальный крутящий момент (включая начальный и рабочий уровни) были рассчитаны, их можно сопоставить с диаграммами производительности изготовителя двигателя, чтобы определить, имеет ли двигатель необходимый размер.
Мощность электродвигателя
Электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания, такие как дизельные или бензиновые двигатели, демонстрируют различные характеристики крутящего момента, которые определяют их различные мощности.Типичный трехфазный электродвигатель начинает свою последовательность работы с поворота ротора. Когда ротор ускоряется, уровень крутящего момента немного падает, а затем снова увеличивается, когда вращение достигает определенной частоты вращения. Это временное падение известно как «момент подтягивания», а максимальное значение обозначено как «момент пробоя». Когда скорость ротора превышает уровень пробоя, крутящий момент резко падает. Кривая крутящего момента электродвигателя остается примерно одинаковой, независимо от мощности, и обычно он работает на скорости при полной нагрузке, но ниже точки пробоя, чтобы уменьшить любой риск остановки.
бензиновых и дизельных двигателей мощностью
Двигатели внутреннего сгорания имеют значительно отличающуюся кривую крутящего момента к скорости с меньшими колебаниями крутящего момента. Как правило, дизельные и бензиновые двигатели должны работать на более высоких скоростях, чтобы достичь необходимого крутящего момента для питания насоса. Номинальная мощность, примерно в два с половиной раза превышающая номинальную мощность аналога электродвигателя, обычно требуется для двигателя внутреннего сгорания для достижения уровней крутящего момента, необходимых для гидравлического силового агрегата.Производители обычно рекомендуют, чтобы бензиновые или дизельные двигатели работали непрерывно только на части своей максимальной номинальной мощности, чтобы продлить срок службы двигателя, а поддержание крутящего момента ниже максимального уровня часто может повысить эффективность использования топлива.
Процесс работы гидравлических силовых агрегатов
Когда гидравлический силовой агрегат начинает функционировать, шестеренный насос вытягивает гидравлическую жидкость из бака и перемещает ее в аккумулятор. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление в аккумуляторе не достигнет заданного уровня, после чего заправочный клапан переключает насосное действие, чтобы начать циркуляцию жидкости.Это заставляет насос выпускать жидкость через заправочный клапан обратно в бак при минимальном давлении. Специальный односторонний клапан предотвращает вытекание жидкости из аккумулятора, но если давление значительно падает, зарядный клапан снова активируется, и аккумулятор заполняется жидкостью. Далее по линии клапан пониженного давления регулирует поток масла, поступающего в приводы.
Если аккумулятор оснащен быстродействующим устройством, его можно подключить к другим аккумуляторам, чтобы они также могли заряжать давление.Часто, автоматический термостат или вентилятор будут включены, чтобы помочь уменьшить повышающиеся температуры. Если жидкость в системе начинает перегреваться, температурный выключатель может отключить мотор-насос, что также может помочь заполнить бак, если уровень жидкости в нем слишком низкий. Если у гидравлического силового агрегата есть несколько моторных насосов, реле расхода может иметь их чередование в случае уменьшения подачи жидкости. Реле давления можно использовать для регулирования давления в аккумуляторе, а система мониторинга может предупреждать операторов, когда давление падает слишком низко, повышая риск выхода из строя энергоблока.