Υδραυλικό βέλος για θέρμανση: σκοπός + διάγραμμα εγκατάστασης + υπολογισμοί παραμέτρων

Τα συστήματα θέρμανσης στη σύγχρονη μορφή τους είναι πολύπλοκες κατασκευές εξοπλισμένες με ποικίλο εξοπλισμό.Η αποτελεσματική λειτουργία τους συνοδεύεται από βέλτιστη εξισορρόπηση όλων των συστατικών τους στοιχείων. Το υδραυλικό βέλος για θέρμανση έχει σχεδιαστεί για να παρέχει ισορροπία. Αξίζει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας του, δεν συμφωνείτε;

Θα μιλήσουμε για το πώς λειτουργεί ένας υδραυλικός διαχωριστής και ποια πλεονεκτήματα έχει ένα κύκλωμα θέρμανσης που είναι εξοπλισμένο με αυτόν. Το άρθρο που παρουσιάσαμε περιγράφει τους κανόνες εγκατάστασης και σύνδεσης. Παρέχονται χρήσιμες οδηγίες λειτουργίας.

Διαχωρισμός υδραυλικής ροής

Το υδραυλικό βέλος για θέρμανση ονομάζεται συχνότερα υδραυλικός διαχωριστής. Από αυτό γίνεται σαφές ότι αυτό το σύστημα προορίζεται για εφαρμογή σε κυκλώματα θέρμανσης.

Στη θέρμανση, θεωρείται ότι χρησιμοποιούνται πολλά κυκλώματα, για παράδειγμα, όπως:

• γραμμές με ομάδες καλοριφέρ.
• σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης?
• παροχή ζεστού νερού μέσω λέβητα.

Ελλείψει υδραυλικού βέλους για ένα τέτοιο σύστημα θέρμανσης, θα πρέπει είτε να κάνετε έναν προσεκτικά υπολογισμένο σχεδιασμό για κάθε κύκλωμα ή να εξοπλίσετε κάθε κύκλωμα ξεχωριστά αντλία κυκλοφορίας.

Αλλά και σε αυτές τις περιπτώσεις δεν υπάρχει πλήρης βεβαιότητα για την επίτευξη της βέλτιστης ισορροπίας.

Ο κλασικός σχεδιασμός των υδραυλικών διαχωριστών που κατασκευάζονται με βάση στρογγυλούς ή ορθογώνιους σωλήνες μπορεί να θεωρηθεί περίπου με αυτόν τον τρόπο. Μια απλή αλλά αποτελεσματική λύση που αλλάζει ριζικά την κατάσταση του συστήματος θέρμανσης που περιλαμβάνει τον λέβητα

Εν τω μεταξύ, το πρόβλημα λύνεται απλά.Απλά πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν υδραυλικό διαχωριστή στο κύκλωμα - ένα υδραυλικό βέλος. Έτσι, όλα τα κυκλώματα που περιλαμβάνονται στο σύστημα θα διαχωριστούν βέλτιστα χωρίς τον κίνδυνο υδραυλικών απωλειών σε καθένα από αυτά.

Hydroarrow - το όνομα είναι "καθημερινό". Το σωστό όνομα αντιστοιχεί στον ορισμό - "υδραυλικός διαχωριστής". Από εποικοδομητική άποψη, η συσκευή μοιάζει με ένα κομμάτι ενός συνηθισμένου κοίλου σωλήνα (στρογγυλής, ορθογώνιας διατομής).

Και τα δύο ακραία τμήματα του σωλήνα είναι βουλωμένα με μεταλλικές πλάκες και σε διαφορετικές πλευρές του σώματος υπάρχουν σωλήνες εισόδου/εξόδου (ένα ζευγάρι σε κάθε πλευρά).

Η φυσική εμφάνιση των προϊόντων είναι υδραυλικοί διακόπτες κατασκευασμένοι από ορθογώνιους και στρογγυλούς σωλήνες. Και οι δύο επιλογές δείχνουν υψηλή απόδοση. Ωστόσο, τα υδραυλικά πιστόλια που βασίζονται σε στρογγυλούς σωλήνες εξακολουθούν να θεωρούνται προτιμότερη επιλογή

Παραδοσιακά, η ολοκλήρωση των εργασιών εγκατάστασης στις σχεδιασμός συστήματος θέρμανσης είναι η αρχή της επόμενης διαδικασίας – δοκιμής. Το δημιουργημένο σχέδιο υδραυλικών εγκαταστάσεων γεμίζει με νερό (T = 5 - 15°C), μετά το οποίο ξεκινά ο λέβητας θέρμανσης.

Μέχρι να θερμανθεί το ψυκτικό στην απαιτούμενη θερμοκρασία (ορίζεται από το πρόγραμμα του λέβητα), η ροή του νερού «στροβιλίζεται» από την αντλία κυκλοφορίας του πρωτεύοντος κυκλώματος. Οι αντλίες κυκλοφορίας των δευτερευόντων κυκλωμάτων δεν είναι συνδεδεμένες. Το ψυκτικό κατευθύνεται κατά μήκος του υδραυλικού βέλους από τη θερμή προς την ψυχρή πλευρά (Q1 > Q2).

Υπόκειται σε επίτευγμα ψυκτικό με τη ρυθμισμένη θερμοκρασία, ενεργοποιούνται τα δευτερεύοντα κυκλώματα του συστήματος θέρμανσης. Οι ροές ψυκτικού του κύριου και του δευτερεύοντος κυκλώματος εξισορροπούνται. Σε τέτοιες συνθήκες, το υδραυλικό βέλος λειτουργεί μόνο ως φίλτρο και εξαερισμός (Q1 = Q2).

Λειτουργικό διάγραμμα λειτουργίας κλασικού υδραυλικού διακόπτη για τρεις διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας λέβητα. Το διάγραμμα δείχνει ξεκάθαρα την κατανομή των ροών θερμότητας για κάθε μεμονωμένο τρόπο λειτουργίας του εξοπλισμού του λέβητα

Εάν οποιοδήποτε μέρος (για παράδειγμα, ένα κύκλωμα θερμαινόμενου δαπέδου) του συστήματος θέρμανσης φτάσει σε ένα προκαθορισμένο σημείο θέρμανσης, η επιλογή του ψυκτικού από το δευτερεύον κύκλωμα διακόπτεται προσωρινά. Η αντλία κυκλοφορίας απενεργοποιείται αυτόματα και η ροή του νερού κατευθύνεται μέσω του υδραυλικού βέλους από την κρύα πλευρά στη θερμή πλευρά (Q1 < Q2).

Παράμετροι σχεδίασης του υδραυλικού βέλους

Η κύρια παράμετρος αναφοράς για τον υπολογισμό είναι η ταχύτητα του ψυκτικού στο τμήμα κάθετης κίνησης μέσα στο υδραυλικό βέλος. Συνήθως, η συνιστώμενη τιμή δεν είναι μεγαλύτερη από 0,1 m/s, υπό οποιαδήποτε από τις δύο συνθήκες (Q1 = Q2 ή Q1 < Q2).

Η χαμηλή ταχύτητα οφείλεται σε αρκετά λογικά συμπεράσματα. Με αυτή την ταχύτητα, τα υπολείμματα που περιέχονται στη ροή του νερού (λάσπη, άμμος, ασβεστόλιθος κ.λπ.) καταφέρνουν να καθιζάνουν στον πυθμένα του σωλήνα υδραυλικού βέλους. Επιπλέον, λόγω της χαμηλής ταχύτητας, η απαιτούμενη πίεση θερμοκρασίας έχει χρόνο να σχηματιστεί.

Υπάρχουν δύο τύποι σχεδιασμού υδραυλικών βελών, για τα οποία συνήθως πραγματοποιούνται υπολογισμοί: 1 – για τρεις διαμέτρους. 2 – με εναλλασσόμενους σωλήνες. Ανεξάρτητα από την υιοθέτηση της μιας ή της άλλης τεχνικής, οι βασικές παράμετροι υπολογισμού είναι πάντα τυπικές - η ροή ψυκτικού μέσω των κυκλωμάτων και η παράμετρος ταχύτητας

Ο χαμηλός ρυθμός μεταφοράς του ψυκτικού υγρού προάγει τον καλύτερο διαχωρισμό του αέρα από το νερό για μετέπειτα αφαίρεση μέσω του αεραγωγού του υδραυλικού συστήματος διαχωρισμού. Γενικά, η τυπική παράμετρος επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη όλους τους σημαντικούς παράγοντες.

Για τους υπολογισμούς, χρησιμοποιείται συχνά η λεγόμενη μέθοδος τριών διαμέτρων και εναλλασσόμενων σωλήνων.Εδώ η τελική υπολογισμένη παράμετρος είναι η τιμή της διαμέτρου του διαχωριστή.

Με βάση την τιμή που προκύπτει, υπολογίζονται όλες οι άλλες απαιτούμενες τιμές. Ωστόσο, για να μάθετε το μέγεθος της διαμέτρου του υδραυλικού διαχωριστή, χρειάζεστε τα ακόλουθα δεδομένα:

• με ροή στο πρωτεύον κύκλωμα (Q1).
• με ροή στο δευτερεύον κύκλωμα (Q2).
• την ταχύτητα της κατακόρυφης ροής του νερού κατά μήκος του υδραυλικού βέλους (V).

Στην πραγματικότητα, αυτά τα δεδομένα είναι πάντα διαθέσιμα για υπολογισμό.

Για παράδειγμα, ο ρυθμός ροής στο πρωτεύον κύκλωμα είναι 50 l/min. (από τις τεχνικές προδιαγραφές της αντλίας 1). Ο ρυθμός ροής στο δεύτερο κύκλωμα είναι 100 l/min. (από τις τεχνικές προδιαγραφές της αντλίας 2). Η διάμετρος της υδραυλικής βελόνας υπολογίζεται από τον τύπο:

Τύπος για τον υπολογισμό της διαμέτρου του σωλήνα υδραυλικού βέλους ανάλογα με τις παραμέτρους ροής ψυκτικού (ροή σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της αντλίας) και την κατακόρυφη παροχή

όπου: Q – διαφορά μεταξύ κόστους Q1 και Q2. V είναι η ταχύτητα της κατακόρυφης ροής μέσα στο βέλος (0,1 m/sec), το π είναι σταθερή τιμή 3,14.

Εν τω μεταξύ, η διάμετρος του υδραυλικού διαχωριστή (υπό όρους) μπορεί να επιλεγεί χρησιμοποιώντας έναν πίνακα κατά προσέγγιση τυπικών τιμών.

Η παράμετρος ύψους για τη συσκευή διαχωρισμού ροής θερμότητας δεν είναι κρίσιμη. Στην πραγματικότητα, μπορεί να ληφθεί οποιοδήποτε ύψος σωλήνα, αλλά λαμβάνοντας υπόψη τα επίπεδα τροφοδοσίας των εισερχόμενων/εξερχομένων αγωγών.

Σχηματική λύση για μετατόπιση σωλήνων

Η κλασική έκδοση ενός υδραυλικού διαχωριστή περιλαμβάνει τη δημιουργία σωλήνων συμμετρικά τοποθετημένων μεταξύ τους. Ωστόσο, εφαρμόζεται επίσης μια έκδοση κυκλώματος ελαφρώς διαφορετικής διαμόρφωσης, όπου οι σωλήνες βρίσκονται ασύμμετρα. Τι δίνει αυτό;

Διάγραμμα κατασκευής ενός υδραυλικού διαχωριστή στον οποίο οι σωλήνες δευτερεύοντος κυκλώματος είναι ελαφρώς μετατοπισμένοι σε σχέση με τους σωλήνες του πρωτεύοντος κυκλώματος. Σύμφωνα με τους εφευρέτες (και αποδεδειγμένο στην πράξη), αυτή η επιλογή φαίνεται να είναι πιο παραγωγική στο φιλτράρισμα σωματιδίων και στο διαχωρισμό του αέρα

Όπως δείχνει η πρακτική εφαρμογή των ασύμμετρων κυκλωμάτων, σε αυτή την περίπτωση συμβαίνει πιο αποτελεσματικός διαχωρισμός αέρα και επιτυγχάνεται καλύτερο φιλτράρισμα (ιζήματα) των αιωρούμενων σωματιδίων που υπάρχουν στο ψυκτικό.

Αριθμός συνδέσεων στον υδραυλικό διακόπτη

Ο κλασικός σχεδιασμός κυκλώματος καθορίζει την παροχή τεσσάρων αγωγών στη δομή του υδραυλικού διαχωριστή. Αυτό αναπόφευκτα εγείρει το ερώτημα της δυνατότητας αύξησης του αριθμού των εισροών/εκροών. Κατ' αρχήν, μια τέτοια εποικοδομητική προσέγγιση δεν αποκλείεται. Ωστόσο, η απόδοση του κυκλώματος μειώνεται με την αύξηση του αριθμού των εισόδων/εξόδων.

Ας εξετάσουμε μια πιθανή επιλογή με μεγάλο αριθμό σωλήνων, σε αντίθεση με τους κλασικούς, και ας αναλύσουμε τη λειτουργία του υδραυλικού συστήματος διαχωρισμού για τέτοιες συνθήκες εγκατάστασης.

Σχέδιο διαχωριστή διανομής ροής θερμότητας πολλαπλών καναλιών. Αυτή η επιλογή σάς επιτρέπει να επισκευάζετε μεγαλύτερα συστήματα, αλλά εάν ο αριθμός των σωλήνων αυξηθεί πέρα ​​από τέσσερις, η απόδοση του συστήματος στο σύνολό του μειώνεται απότομα

Σε αυτή την περίπτωση, η ροή θερμότητας Q1 απορροφάται πλήρως από τη ροή θερμότητας Q2 για την κατάσταση του συστήματος όταν ο ρυθμός ροής για αυτές τις ροές είναι πραγματικά ισοδύναμος:

Q1=Q2.

Στην ίδια κατάσταση του συστήματος, η ροή θερμότητας Q3 σε τιμή θερμοκρασίας είναι περίπου ίση με τις μέσες τιμές του Tav. που ρέει μέσω των γραμμών επιστροφής (Q6, Q7, Q8). Παράλληλα, υπάρχει μια μικρή διαφορά θερμοκρασίας στις γραμμές με Q3 και Q4.

Εάν η ροή θερμότητας Q1 γίνει ίση στη θερμική συνιστώσα Q2 + Q3, η κατανομή της πίεσης θερμοκρασίας σημειώνεται με την ακόλουθη σχέση:

T1=T2, T4=T5,

ενώ

Τ3= Τ1+Τ5/2.

Εάν η ροή θερμότητας Q1 γίνει ίση με το άθροισμα της θερμότητας όλων των άλλων ροών Q2, Q3, Q4, σε αυτή την κατάσταση και οι τέσσερις πιέσεις θερμοκρασίας εξισώνονται (T1=T2=T3=T4).

Πολυκαναλικό σύστημα διαχωρισμού με τέσσερις εισόδους/τέσσερις εξόδους, που χρησιμοποιείται αρκετά συχνά στην πράξη. Για την εξυπηρέτηση ιδιωτικών συστημάτων θέρμανσης, αυτή η λύση είναι αρκετά ικανοποιητική από πλευράς τεχνολογικών παραμέτρων και σταθεροποίησης της λειτουργίας του λέβητα

Σε αυτήν την κατάσταση σε συστήματα πολλαπλών καναλιών (περισσότερα από τέσσερα), σημειώνονται οι ακόλουθοι παράγοντες που έχουν αρνητικό αντίκτυπο στη λειτουργία της συσκευής στο σύνολό της:

• Η φυσική μεταφορά στο εσωτερικό του υδραυλικού διαχωριστή μειώνεται.
• η επίδραση της φυσικής ανάμειξης προσφοράς και επιστροφής μειώνεται.
• η συνολική απόδοση του συστήματος τείνει στο μηδέν.

Αποδεικνύεται ότι μια απόκλιση από το κλασικό σχήμα με την αύξηση του αριθμού των σωλήνων εξόδου εξαλείφει σχεδόν πλήρως τις λειτουργικές ιδιότητες που πρέπει να έχει ένα γυροσκόπιο.

Υδραυλικός διαχωριστής χωρίς φίλτρο

Ο σχεδιασμός του βέλους, ο οποίος αποκλείει την παρουσία των λειτουργιών ενός διαχωριστή αέρα και ενός φίλτρου ιζήματος, αποκλίνει επίσης κάπως από το αποδεκτό πρότυπο. Εν τω μεταξύ, με έναν τέτοιο σχεδιασμό είναι δυνατό να ληφθούν δύο ροές με διαφορετικές ταχύτητες (δυναμικά ανεξάρτητα κυκλώματα).

Μια μη τυποποιημένη σχεδιαστική λύση για την κατασκευή υδραυλικών βελών. Διαφέρει από τα κλασικά στο ότι δεν υπάρχουν λειτουργίες φιλτραρίσματος ή αφαίρεσης αέρα. Επιπλέον, η κατανομή των ροών θερμότητας έχει ένα κάθετο μοτίβο μεταφοράς, το οποίο επιτυγχάνει αποσύνδεση ταχύτητας

Για παράδειγμα, υπάρχει μια ροή θερμότητας του κυκλώματος του λέβητα και μια ροή θερμότητας του κυκλώματος συσκευές θέρμανσης (ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΑ ΣΩΜΑΤΑ). Με έναν μη τυποποιημένο σχεδιασμό, όπου η κατεύθυνση της ροής είναι κάθετη, ο ρυθμός ροής του δευτερεύοντος κυκλώματος με συσκευές θέρμανσης αυξάνεται σημαντικά.

Αντίθετα, η κίνηση κατά μήκος του περιγράμματος του λέβητα είναι πιο αργή. Είναι αλήθεια ότι αυτή είναι μια καθαρά θεωρητική άποψη. Είναι πρακτικά απαραίτητο να γίνει δοκιμή υπό συγκεκριμένες συνθήκες.

Πώς είναι χρήσιμο ένα υδραυλικό βέλος;

Η ανάγκη χρήσης του κλασικού σχεδιασμού υδραυλικού διαχωριστή είναι προφανής. Επιπλέον, σε συστήματα με λέβητες, η εφαρμογή αυτού του στοιχείου καθίσταται υποχρεωτική ενέργεια.

Η εγκατάσταση μιας υδραυλικής βαλβίδας στο σύστημα που εξυπηρετεί ο λέβητας εξασφαλίζει σταθερές ροές (ροή ψυκτικού). Ως αποτέλεσμα, ο κίνδυνος της νερό σφυρί και τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Παραδείγματα υδραυλικών βελών σε κλασικό απλό σχέδιο που βασίζεται σε πλαστικούς αγωγούς. Τώρα τέτοιες κατασκευές μπορούν να βρεθούν ακόμη πιο συχνά από τις μεταλλικές. Η απόδοση λειτουργίας είναι σχεδόν ίδια με αυτή των μεταλλικών, αλλά το γεγονός της εξοικονόμησης στη συσκευή και της εφαρμογής στο σύστημα

Για κάθε συνηθισμένο σύστημα θέρμανσης νερούκατασκευασμένο χωρίς υδραυλικό διαχωριστή, η απενεργοποίηση μέρους των γραμμών συνοδεύεται αναπόφευκτα από απότομη αύξηση της θερμοκρασίας του κυκλώματος του λέβητα λόγω χαμηλής ροής. Ταυτόχρονα, λαμβάνει χώρα η υψηλής ψύξης ροή επιστροφής.

Υπάρχει κίνδυνος σχηματισμού υδρόβιας σφύρας. Τέτοια φαινόμενα είναι γεμάτα με ταχεία αστοχία του λέβητα και μειώνουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι πλαστικές κατασκευές είναι κατάλληλες για οικιακά συστήματα. Αυτή η επιλογή εφαρμογής φαίνεται να είναι πιο οικονομική στην εγκατάσταση.

Επιπλέον, η χρήση εξαρτημάτων καθιστά δυνατή την εγκατάσταση πολυμερή συστήματα σωλήνων και σύνδεση πλαστικών υδραυλικών βελών χωρίς συγκόλληση.Από πλευράς συντήρησης, τέτοιες λύσεις είναι επίσης ευπρόσδεκτες, καθώς ο υδραυλικός διαχωριστής που είναι εγκατεστημένος στα εξαρτήματα μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί ανά πάσα στιγμή.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο σχετικά με την πρακτική εφαρμογή: όταν χρειάζεται να εγκαταστήσετε ένα υδραυλικό βέλος και όταν δεν χρειάζεται.

Η σημασία του υδραυλικού βέλους στην κατανομή των ροών θερμότητας είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί. Αυτός είναι πραγματικά απαραίτητος εξοπλισμός που πρέπει να εγκατασταθεί σε κάθε μεμονωμένο σύστημα θέρμανσης και ζεστού νερού.

Το κύριο πράγμα είναι να υπολογίσετε, να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε σωστά τη συσκευή - έναν υδραυλικό διαχωριστή. Είναι ακριβής υπολογισμός που σας επιτρέπει να επιτύχετε τη μέγιστη απόδοση από τη συσκευή.

Γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, δημοσιεύστε φωτογραφίες που σχετίζονται με το θέμα του άρθρου και κάντε ερωτήσεις. Πείτε μας για το πώς εξοπλίσατε το σύστημα θέρμανσης με ένα υδραυλικό βέλος. Περιγράψτε πώς άλλαξε η λειτουργία του δικτύου μετά την εγκατάστασή του, ποια πλεονεκτήματα απέκτησε το σύστημα αφού συμπεριέλαβε αυτήν τη συσκευή στο κύκλωμα.