Hydraulisk pil for oppvarming: formål + installasjonsdiagram + parameterberegninger

Varmesystemer i sin moderne form er komplekse strukturer utstyrt med forskjellig utstyr.Deres effektive drift er ledsaget av optimal balansering av alle deres bestanddeler. Den hydrauliske pilen for oppvarming er designet for å gi balanse. Det er verdt å forstå driftsprinsippet, er du ikke enig?

Vi vil snakke om hvordan en hydraulisk separator fungerer og hvilke fordeler en varmekrets utstyrt med den har. Artikkelen vi presenterte beskriver installasjons- og tilkoblingsreglene. Nyttige bruksanvisninger er gitt.

Hydraulisk strømningsseparasjon

Den hydrauliske pilen for oppvarming kalles oftere en hydraulisk separator. Fra dette blir det klart at dette systemet er beregnet for implementering i varmekretser.

Ved oppvarming antas det at flere kretser brukes, for eksempel, for eksempel:

• linjer med grupper av radiatorer;
• gulvvarmesystem;
• varmtvannsforsyning gjennom en kjele.

I mangel av en hydraulisk pil for et slikt varmesystem, må du enten lage en nøye beregnet design for hver krets, eller utstyre hver krets individuelt sirkulasjonspumpe.

Men selv i disse tilfellene er det ingen fullstendig sikkerhet for å oppnå den optimale balansen.

Den klassiske utformingen av hydrauliske separatorer laget på grunnlag av runde eller rektangulære rør kan betraktes omtrent på denne måten. En enkel, men effektiv løsning som radikalt endrer tilstanden til varmesystemet som involverer kjelen

I mellomtiden er problemet løst enkelt.Du trenger bare å bruke en hydraulisk separator i kretsen - en hydraulisk pil. Dermed vil alle kretser som inngår i systemet være optimalt adskilt uten risiko for hydrauliske tap i hver av dem.

Hydroarrow – navnet er "hverdag". Det riktige navnet tilsvarer definisjonen - "hydraulisk separator". Fra et konstruktivt synspunkt ser enheten ut som et stykke av et vanlig hult rør (rundt, rektangulært tverrsnitt).

Begge endestykker av røret er plugget med metallplater, og på forskjellige sider av kroppen er det innløps-/utløpsrør (et par på hver side).

Produktenes naturlige utseende er hydrauliske brytere laget av rektangulære og runde rør. Begge alternativene viser høy effektivitet. Imidlertid anses hydrauliske pistoler basert på runde rør fortsatt som et mer foretrukket alternativ

Tradisjonelt, ferdigstillelse av installasjonen arbeid på design av varmesystem er begynnelsen på neste prosess - testing. Den opprettede rørleggerkonstruksjonen fylles med vann (T = 5 - 15°C), hvoretter varmekjelen startes.

Inntil kjølevæsken er oppvarmet til ønsket temperatur (innstilt av kjeleprogrammet), "snurres" vannstrømmen av primærkretssirkulasjonspumpen. Sirkulasjonspumper til sekundærkretser er ikke tilkoblet. Kjølevæsken ledes langs den hydrauliske pilen fra den varme siden til den kalde siden (Q1 > Q2).

Med forbehold om prestasjon kjølevæske innstilt temperatur, sekundærkretsene til varmesystemet aktiveres. Kjølevæskestrømmene til hoved- og sekundærkretsen utjevnes. Under slike forhold fungerer den hydrauliske pilen kun som et filter og lufteventil (Q1 = Q2).

Funksjonsdiagram over betjeningen av en klassisk hydraulisk bryter for tre forskjellige driftsmoduser for kjelen. Diagrammet viser tydelig fordelingen av varmestrømmer for hver enkelt driftsmodus for kjeleutstyr

Hvis noen del (for eksempel en oppvarmet gulvkrets) av varmesystemet når et forhåndsbestemt oppvarmingspunkt, stopper valget av kjølevæske av sekundærkretsen midlertidig. Sirkulasjonspumpen slås av automatisk, og vannstrømmen ledes gjennom den hydrauliske pilen fra den kalde siden til den varme siden (Q1 < Q2).

Designparametere for den hydrauliske pilen

Hovedreferanseparameteren for beregningen er kjølevæskehastigheten i delen av vertikal bevegelse inne i den hydrauliske pilen. Vanligvis er den anbefalte verdien ikke mer enn 0,1 m/s, under en av to forhold (Q1 = Q2 eller Q1 < Q2).

Den lave hastigheten skyldes ganske fornuftige konklusjoner. Ved denne hastigheten klarer avfall som finnes i vannstrømmen (slam, sand, kalkstein, etc.) å sette seg til bunnen av det hydrauliske pilrøret. I tillegg, på grunn av den lave hastigheten, har det nødvendige temperaturtrykket tid til å dannes.

Det er to designtyper av hydrauliske piler, for hvilke beregninger vanligvis utføres: 1 - for tre diametre; 2 – ved vekslende rør. Uavhengig av bruk av en eller annen teknikk, er de grunnleggende beregningsparametrene alltid typiske - kjølevæskestrøm gjennom kretsene og hastighetsparameteren

Den lave overføringshastigheten til kjølevæsken fremmer bedre separasjon av luft fra vann for påfølgende fjerning gjennom luftventilen til det hydrauliske separasjonssystemet. Generelt er standardparameteren valgt under hensyntagen til alle viktige faktorer.

For beregninger brukes ofte den såkalte metoden med tre diametre og vekslende rør.Her er den endelige beregnede parameteren verdien av separatordiameteren.

Basert på den oppnådde verdien beregnes alle andre nødvendige verdier. For å finne ut størrelsen på den hydrauliske separatorens diameter trenger du imidlertid følgende data:

• ved strømning på primærkretsen (Q1);
• ved strømning på sekundærkretsen (Q2);
• hastigheten til den vertikale vannstrømmen langs den hydrauliske pilen (V).

Faktisk er disse dataene alltid tilgjengelige for beregning.

For eksempel er strømningshastigheten i primærkretsen 50 l/min. (fra de tekniske spesifikasjonene til pumpe 1). Strømningshastigheten på den andre kretsen er 100 l/min. (fra de tekniske spesifikasjonene til pumpe 2). Diameteren til den hydrauliske nålen beregnes med formelen:

Formel for å beregne diameteren til det hydrauliske pilrøret avhengig av kjølevæskestrømningsparametrene (strøm i henhold til pumpekarakteristikkene) og den vertikale strømningshastigheten

hvor: Q – forskjellen mellom kostnadene Q1 og Q2; V er hastigheten til den vertikale strømmen inne i pilen (0,1 m/sek), π er en konstant verdi på 3,14.

I mellomtiden kan diameteren til den hydrauliske separatoren (betinget) velges ved hjelp av en tabell med omtrentlige standardverdier.

Høydeparameteren for varmestrømseparasjonsanordningen er ikke kritisk. Faktisk kan enhver rørhøyde tas, men med hensyn til forsyningsnivåene til innkommende/utgående rørledninger.

Skjematisk løsning for skiftende rør

Den klassiske versjonen av en hydraulisk separator innebærer å lage rør symmetrisk plassert i forhold til hverandre. Imidlertid praktiseres også en kretsversjon av en litt annen konfigurasjon, hvor rørene er plassert asymmetrisk. Hva gir dette?

Produksjonsdiagram av en hydraulisk separator der sekundærkretsrørene er litt forskjøvet i forhold til primærkretsrørene. I følge oppfinnerne (og bevist av praksis), ser dette alternativet ut til å være mer produktivt når det gjelder å filtrere partikler og separere luft

Som den praktiske anvendelsen av asymmetriske kretsløp viser, oppstår i dette tilfellet mer effektiv luftseparasjon, og det oppnås bedre filtrering (sediment) av suspenderte partikler som er tilstede i kjølevæsken.

Antall koblinger på hydraulikkbryteren

Klassisk kretsdesign bestemmer tilførselen av fire rørledninger til den hydrauliske separatorstrukturen. Dette reiser uunngåelig spørsmålet om muligheten for å øke antall innganger/utganger. I prinsippet er en slik konstruktiv tilnærming ikke utelukket. Effektiviteten til kretsen avtar imidlertid med økende antall innganger/utganger.

La oss vurdere et mulig alternativ med et stort antall rør, i motsetning til klassikerne, og analysere driften av det hydrauliske separasjonssystemet for slike installasjonsforhold.

Opplegg av en flerkanals varmestrømfordelingsseparator. Dette alternativet lar deg betjene større systemer, men hvis antall rør øker utover fire, reduseres effektiviteten til systemet som helhet kraftig

I dette tilfellet absorberes varmestrømmen Q1 fullstendig av varmestrømmen Q2 for systemets tilstand når strømningshastigheten for disse strømmene faktisk er ekvivalent:

Q1=Q2.

I samme tilstand av systemet er varmestrømmen Q3 i temperaturverdi omtrent lik gjennomsnittsverdiene til Tav. som strømmer gjennom returledningene (Q6, Q7, Q8). Samtidig er det en liten temperaturforskjell i linjene med Q3 og Q4.

Hvis varmestrømmen Q1 blir lik i termisk komponent Q2 + Q3, noteres fordelingen av temperaturtrykket i følgende forhold:

T1=T2, T4=T5,

mens

T3= T1+T5/2.

Hvis varmestrømmen Q1 blir lik summen av varmen til alle andre strømninger Q2, Q3, Q4, utjevnes i denne tilstanden alle fire temperaturtrykk (T1=T2=T3=T4).

Flerkanals separasjonssystem med fire innganger/fire utganger, ganske ofte brukt i praksis. For å betjene private varmesystemer er denne løsningen ganske tilfredsstillende når det gjelder teknologiske parametere og stabilisering av kjeledrift

I denne tilstanden på flerkanalssystemer (mer enn fire), noteres følgende faktorer som har en negativ innvirkning på driften av enheten som helhet:

• naturlig konveksjon inne i den hydrauliske separatoren reduseres;
• effekten av naturlig blanding av tilbud og retur reduseres;
• den totale effektiviteten til systemet har en tendens til null.

Det viser seg at et avvik fra den klassiske ordningen med en økning i antall utløpsrør nesten helt eliminerer arbeidsegenskapene som en gyroskytter skal ha.

Hydraulisk separator uten filter

Utformingen av pilen, som utelukker tilstedeværelsen av funksjonene til en luftseparator og et sedimentfilter, avviker også noe fra den aksepterte standarden. I mellomtiden, med en slik design er det mulig å oppnå to strømninger med forskjellige hastigheter (dynamisk uavhengige kretser).

En ikke-standard designløsning for produksjon av hydrauliske piler. Den skiller seg fra klassikerne ved at det ikke er noen filtrerings- eller luftfjerningsfunksjoner. I tillegg har fordelingen av varmestrømmer et vinkelrett transportmønster, som oppnår hastighetsavkobling

For eksempel er det en varmestrøm i kjelekretsen og en varmestrøm i kretsen varmeapparater (radiatorer). Med en ikke-standard design, hvor strømningsretningen er vinkelrett, øker strømningshastigheten til sekundærkretsen med varmeenheter betydelig.

Tvert imot er bevegelse langs kjelens kontur langsommere. Riktignok er dette et rent teoretisk syn. Det er praktisk talt nødvendig å teste under spesifikke forhold.

Hvordan er en hydraulisk pil nyttig?

Behovet for å bruke det klassiske hydrauliske separatordesignet er åpenbart. Dessuten, på systemer med kjeler, blir implementeringen av dette elementet en obligatorisk handling.

Installasjon av en hydraulisk ventil i systemet som betjenes av kjelen sikrer stabile strømninger (kjølevæskestrøm). Som et resultat er risikoen for vannhammer og temperatursvingninger.

Eksempler på hydrauliske piler i klassisk enkel design basert på plastrørledninger. Nå kan slike strukturer bli funnet enda oftere enn metall. Driftseffektiviteten er nesten den samme som for metaller, men faktumet med besparelser på enheten og implementeringen i systemet

For enhver vanlig vannvarmesystemlaget uten en hydraulisk separator, er avstengning av deler av linjene uunngåelig ledsaget av en kraftig økning i temperaturen i kjelekretsen på grunn av lav strømning. Samtidig skjer den høyt avkjølte returstrømmen.

Det er fare for vannhammerdannelse. Slike fenomener er fulle av rask svikt i kjelen og reduserer levetiden til utstyret betydelig.

I de fleste tilfeller er plastkonstruksjoner godt egnet for husholdningssystemer. Dette applikasjonsalternativet ser ut til å være mer økonomisk å installere.

I tillegg gjør bruk av beslag det mulig å installere polymerrørsystemer og koble til hydrauliske plastpiler uten sveising.Fra et vedlikeholdssynspunkt er slike løsninger også velkomne, siden den hydrauliske separatoren installert på beslagene enkelt kan fjernes når som helst.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Video om praktisk bruk: når det er behov for å installere en hydraulisk pil, og når det ikke er nødvendig.

Betydningen av den hydrauliske pilen i fordelingen av varmestrømmer er vanskelig å overvurdere. Dette er virkelig nødvendig utstyr som bør installeres på hvert enkelt varme- og varmtvannssystem.

Det viktigste er å korrekt beregne, designe og produsere enheten - en hydraulisk separator. Det er nøyaktig beregning som lar deg oppnå maksimal effektivitet fra enheten.

Skriv kommentarer i blokken nedenfor, legg ut bilder relatert til emnet for artikkelen, og still spørsmål. Fortell oss om hvordan du utstyrte varmesystemet med en hydraulisk pil. Beskriv hvordan driften av nettverket endret seg etter installasjonen, hvilke fordeler systemet oppnådde etter å ha inkludert denne enheten i kretsen.