Отопление с гидрострелкой схема: схема отопления и место установки

схема, расчет, назначение и принцип работы

Основной задачей отопительной системы является обеспечение комфортных условий внутри здания. Для этого применяются различные элементы и узлы, повышающие практичность, надежность и безопасность эксплуатации. Одним из актуальных модулей, используемых для балансировки и обеспечения защитных функций, является гидрострелка для отопления.

Когда в закрытой отопительной разводке эксплуатируются не более одной пары насосов для циркуляции теплоносителя, то владельцам жилья нет необходимости изучать устройство гидрострелки отопления. В таких ситуациях без нее можно обойтись.

Даже если система предполагает монтаж трех насосов и такое же количество контуров, а также установку бойлера, предполагающего косвенный нагрев, то этот случай также легко будет функционировать без стрелки для отопления (в некоторых случаях ее называют «разделителем» контуров). Рационально применять данный узел в схемах, имеющих схожую развязку.

Наличие второго котла в системе не является критическим фактом. Достаточно и одного теплогенератора.

Когда теплоноситель перемещается по четырем независимым контурам с участием нескольких насосов, имеющих различную мощность, стоит предусмотреть установку гидроразделителя в системе отопления. Наиболее продуктивный насос обеспечит отрицательное давление внутри подающего коллектора, одновременно с этим избыточное значение окажется в обратке.

Во время одновременной эксплуатации для помпы с минимальной производительностью не удастся преодолеть сопротивление разряжения, поэтому в нормальных условиях он не сможет обеспечить свой контур необходимым для функционирования теплоносителем. В результате контур останется холодным, так как насосы станут друг для друга помехой.

Даже в том случае, когда все циркуляционные помпы будут иметь равную паспортную производительность, то гидросопротивление у их веток окажется различным, что отразится на физическом расходе воды во всех ветках, вымерять систему без погрешностей с высокой степенью точности вряд ли удастся.

Для чего нужна гидрострелка в системе отопления

С ее помощью нивелируется перепад давления. Все насосы получат возможность отбора теплоносителя в достаточном для себя количестве. Необходимо также понять, что такое гидрострелка в системе отопления. Для этого понадобится представить пустотелую металлическую трубку, имеющую рассчитанное сечение, а задачей ее является обеспечение области с нулевым давлением на пути от котла к радиаторам или другим потребителям.

Схема гидрострелки

При этом гидрострелка имеет понятный принцип работы, важное назначение и относительно доступные расчеты.

ВИДЕО: Принцип работы гидравлической стрелки

Рабочая схема

Чтобы разобраться, для чего нужна гидрострелка, и понять принцип работы гидравлического разделителя, стоит разобраться с представленной схемой.

Пара коллекторов надежно соединены специальной гидроперемычкой. Она уравновешивает значение давления в попутной и возвратной ветках. За счет данного конструкционного решения контуры обеспечиваются необходимым количеством теплоносителя. При работе коллекторов отопления с гидрострелкой необходимо обеспечить поступление разогретой воды от котла в том же объеме, что и уходит на радиаторы, в противном случае потребителям пойдет остывающий теплоноситель.

С этой статьей читают: Сколько стоят батареи для отопления

Предполагается три рабочих режима, в которых работает гидрострелка с коллекторами:

• первый – итоговые объемы на выходе из котла и на обратке совпадают;
• второй – на отопление уходит больший объем, чем успевает выработать котел;
• третий – теплогенератор производит больше горячего теплоносителя, чем успевать отобраться его к потребителям.

Первого, идеалистичного варианта, практически никогда не бывает, а второй вариант является недопустимым, так как ведет к переохлаждению помещений. Наиболее распространенным и практичным является третий вариант, по которому и строится принцип работы гидрострелки.

Чтобы сформировать область нулевого давления, необходимо сформировать мощный поток от котла или другого теплогенератора. В таком случае понадобится максимально мощный насос, установленный в котле или параллельно ему.

Внутреннее строение газового котла

Внутреннее устройство

Разобравшись, зачем нужна гидрострелка в системе отопления, стоит уделить внимание ее функционалу.

• Одной из задач, положенных для ее выполнения, является гидродинамическая балансировка. Этот элемент оберегает теплообменники, в большинстве случае изготовленные из чугуна, от гидравлических ударов.
• Также разделитель позволяет легко откидывать нерабочие контуры от отопления.
• Осуществляется выравнивание давления в разных контурах и бесперебойное функционирование в рабочих режимах.
• Гидрострелка работает в режиме отсеивателя или отстойника, в котором аккумулируются твердые частички, способные повредить систему, например, крупные куски накипи, ржавчины и пр.

Принцип работы

• За счет отвода проникшего в систему воздуха, удается избавиться от появления очагов коррозии и окисления металла.
• Обеспечивается стабильный расход теплогенератора, балансирующего температурные режимы в подаче и обратке.

С этой статьей читают: Виды радиаторов отопления и их рабочие характеристики

Эксплуатация в рабочем режиме

Гидрострелка для отопления изготовленная своими руками или купленная в магазине имеет следующие параметры функционирования:

• По завершении монтажных работ, включая сварку стыков, систему отопления наполняют теплоносителем с комнатной температурой.
• Запускается котел, автоматика которого включает первичную циркуляцию и зажигает горелку.
• Так как вода имеет низкую температуру, то она пускается по малому контуру, без запуска вторичных насосов, предусмотренных для отправки разогретого теплоносителя к радиаторам.
• В это время гидрострелка выполняет функцию воздухоотвода и отстойника для механических частиц

Автоматический воздухоотводчик

• При выходе теплоносителя в рабочий температурный режим, запускается циркуляция к потребителям, а после превышения установленной температуры в контуре потребителя циркуляция снова отключается. В этом и заключается принцип работы гидрострелки.

Самостоятельный монтаж

Владельцы подобных систем отопления с несколькими контурами могут своими руками изготовить гидравлическую стрелку. Для этого необходима труба круглого или квадратного сечения с заданным количеством патрубков.

Принято подключать подачу в верхней части, а обратка традиционно идет по нижним патрубкам.

Такой способ актуальный для вертикального расположения трубки. Однако, допускается и горизонтальное позиционирование элемента.

В монтаже обычно используется коллектор. Для него берется любой из материалов:

• конструкционная низколегированная сталь;
• нержавейка;
• полипропиленовые материалы.

В более сложных конструкциях кроме воздухоотвода и отстойника монтируют несколько контрольных датчиков.

Вот теперь пришло время поразмыслить, требуется ли в вашей системе отопления гидрострелка. В принципе, можно обойтись, но только в том случае, если система элементарная одно- или двухтрубная. В комбинированных схемам без гидрострелки уже никуда.

ВИДЕО: Гидрострелка — устройство и назначение. Нужна или нет?

Схема смстемы отопления с гидрострелкойМастер водовед

 

 

Схема смстемы отопления с гидрострелкой более интересна, она включается в себя одноконтурный котел и три разновидности отопительных контуров. Схема с одноконтурным котлом и коллекторным шкафом для теплого пола, с гидравлическим  разделителем где радиаторный конур рассчитан для отопления площади до 100 м 2 (мощность до 12-15 кВт), теплый пол — до 200 м 2 (мощность до 20 кВт). Такая система, при правильном расчете и монтаже, принесет пользователю больше комфорта.

Для расчета теплого пола используйте данные производителя о теплоотдаче выбранной разновидности трубы. Котельный контур следует отделить от отопительного гидравлическим разделителем, который заодно будет отводить воздух и задерживать шлам. После разделителя устанавливается коллектор с количеством отводов по числу разновидностей контуров. Для теплого пола, даже если предполагается несколько петель, все равно предусмотрите один коллекторный отвод, после которого разместите распределительный шкаф с коллектором теплого пола.

Гидравлический разделитель и коллектор должны иметь теплоизоляцию. При отсутствии системы ГВС можно обойтись без разделителя, но теплый пол все равно вывести за пределы основного прямого контура с помощью коллекторного шкафа.

Насос котла будет, таким образом, обслуживать лишь котельный контур (до гидравлической стрелки), а каждый контур должен получить собственный насос.  Контуры радиаторов и ГВС в понижении температуры подающей линии не нуждаются, а напольное отопление потребует трехходового вентиля либо, как уже упоминалось, коллекторного шкафа со своей системой управления.

На обратную линию каждого контура необходимо установить обратный клапан. Трехходовой приоритетный вентиль бойлеру не понадобится, он может работать в паралельном со всеми остальными контурами режиме, что является дополнительным преимуществом данной схемы.

Гидравлический расчет трубопроводов

Трубную разводку котельного контура следует выполнить трубой большего диаметра, чем радиаторный и котельный контура . Площадь сечения (не диаметр!) трубы контура отопления должен превышать суммарные площади сечения всех контуров. Например, по первому варианту: площадь внутреннего сечения трубы 16 мм = 113 мм 2 , 20 мм = 201 мм 2 , котельному же контуру потребуется площадь сечения более 113+201= 314 мм 2 , этому соответствует труба 26 мм = 380 мм 2 . При гидравлических расчетах потерь напора следует внимательно определить, какой насос какие трубы обслуживает. Обязательно пересчитайте расширительный бак, стандартного в этому случае точно не хватит. Теплый пол укладывается в соответствии с рекомендациями в главе «Грамотная установка бетонных теплых полов».

Погодозависимая автоматика отопления

В любом случае рекомендуется установка погодозависимого регулирования, его преимущества в повышении комфорта и быстрой  окупаемости.  В заключение еще раз остановимся на использовании антифриза. Если клиент приобрел ИБП, то большого смысла в не замерзайке нет, поэтому по возможности настаивайте на водяном теплоносителе.

Схема каскадного подключения котлов » Топка

Схема каскадного подключения котлов вполне реализуема даже при самостоятельном монтаже. Хотя наши инженеры рекомендуют развертывать котельную уже после эскизного проекта. Тем не менее, люди без теплотехнического образования могут реализовать тип подключения и, соответственно, обеспечить себе преимущества использования.

Схема подключения каскада котлов: особенности организации

Каскад и подключаемые котлы могут отличаться по типу работы горелок и другим характеристикам теплогенераторов:

• простой каскад выполняется с котлами с одно-двухступенчатыми горелками одного типа;
• смешанный каскад означает соединение котлов с разными типами горелок. Например, для модулирующей горелки необходим еще и комплекс контроля температурных показателей котловой воды;
• каскад модулирующий — на базе котлогенераторов с модулирующими горелками. Преимуществом модулирующих горелок является плавная регулировка мощности, позволяющая регулировать ее производительность в широком диапазоне значений.
  Именно к таким теплогенераторам относятся твердотопливные котлы ФОКУС, которые наша компания соединяет в каскад для получения котельных мощностью 2 МВт (4 допустимые ступени по 500+ кВт).

Отличия тепловых схем в том, что в простом каскаде мощность можно регулировать ступенчато. По этой причине в промышленных условиях используются более гибкие модулированные каскады под управлением микроконтроллера. Даже с учетом того, что при каскаде более 2-х ступеней снижается производительность каждого отдельного котла.

Модулируемый каскад, в том числе реализованный при подключении к твердотопливным котлам FOCUS, работающий в основном на пеллетных горелках, позволяет бесступенчато модулировать мощность, исходя из ваших потребностей. Это значительно снижает расход топлива и повышает общую эффективность системы отопления. В нашем случае эта возможность реализована с помощью микроконтроллера. Слива EcoMAX .

Рис. 1. Непосредственно схема каскадного включения котлов

Модулированный каскад и особенности его развертывания

Использование модулирующих горелок значительно повышает эффективность системы отопления. Делается это с помощью микроконтроллера. Модулированный каскад подразумевает установку клапанов, исключающих прохождение теплоносителя через неработающий элемент каскада. Это снижает потери тепла, когда ступень не работает. Подключение каждого котла также подразумевает установку циркуляционных насосов и группы подключения насосов.

Что такое гидропушка

Модулированный каскад реализуется с использованием коллекторов подачи и обратки, в том числе исключающих перелив теплоносителя между контурами. Для того чтобы элементы системы обеспечивали требуемые гидравлические характеристики, используется гидроразделитель низкого давления, также называемый гидрострелкой. Схема каскадного включения котлов должна учитывать интенсивность движения жидкости в контурах при выборе модели сепаратора.

Особенностью гидроразделителя является создание зоны снижения гидравлического сопротивления. Благодаря этому расход теплоносителя зависит только от скорости вращения циркуляционного насоса в регулируемом контуре. Гидравлическая стрелка обеспечивает гидравлический и температурный баланс контуров котла. Он обеспечивает постоянную подачу теплоносителя в основной контур котла и позволяет регулировать его подачу во второй контур с учетом требуемой тепловой нагрузки.

Такая схема подключения с разделителем с малыми потерями активно используется не только в промышленных, но и в бытовых системах. Особенно в тех случаях, когда используются высокотемпературные и низкотемпературные системы отопления. Выбор гидростали осуществляется с учетом мощности котлов и максимального расхода теплоносителя в систему отопления.

Монтаж котлов каскадом (особенности монтажа)

Монтаж каскада котлов осуществляется в следующей последовательности:

• подготовка котельной и установка приборов и котлов;
• монтаж системы подачи топлива, при необходимости дренажной и коллекторной системы для последующего подключения отопительного оборудования;
• установка гидровыключателя, циркуляционных насосов в котловых контурах и группы безопасности;
• подключение к дымоходу;
• пуско-наладочные работы.

Особенностью твердотопливных котлов ФОКУС промышленного исполнения является поставка оборудования с полным комплектом присоединительной арматуры. Более того, наша компания использует только сварные виталитовые соединения . Это значительно повышает надежность системы. Схема каскадного подключения котлов отвечает потребностям клиента сегодня и в перспективе использования котельной.

Монтаж каскадной котельной с гидрострелкой

Каскадирование котлов большой мощности должно выполняться по эскизному проекту. Расчет тепловой схемы позволяет учесть все необходимые нюансы. Кроме того, эти работы должны выполняться специалистами, имеющими соответствующую лицензию и профессиональные допуски. Выполнение условий подключения позволяет создать надежную, эффективную и безопасную котельную компактного класса, что обеспечит выгодные экономические показатели.

Наши специалисты работают на базе своего оборудования, которое мы можем гибко интегрировать в существующие котельные. Если у вас возникли проблемы с выполнением проектных работ, обращайтесь в наш инженерный отдел для выполнения проектных работ. Схема каскадного подключения котлов и последующая установка оборудования помогут существенно сократить расходы на отопление.

Заказать высокопроизводительную котельную от 1 МВт

Заказать монтаж каскадной котельной

Получить проект каскадной котельной

Лучший способ прочитать гидравлическую схему — инженер-наставник

Чтение гидравлической схемы в первый раз — это сложная и запутанная вещь. Есть так много символов для идентификации и линий для отслеживания. Я надеюсь передать вам системный подход к чтению гидравлической схемы.

Основные этапы чтения гидравлической схемы:

1. Определение типов линий
2. Определение пересечения линий с соединением или без соединения
3. Идентифицировать компоненты
4. Идентифицировать путь потока в обесточенном состоянии
5. Определить, что происходит при перемещении каждого клапана
6. Активировать несколько клапанов, чтобы увидеть последствия одновременно .

Итак, хорошо то, что хотя мы используем гидравлику, многое из этого напрямую связано с пневматикой. Пневматика будет иметь несколько дополнительных компонентов, которые мы не используем в гидравлике, таких как масленки, осушители воздуха и пылесосы Вентури, но они похожи.

Начнем.

1. Идентификация типов линий

В гидравлической схеме каждый тип линий имеет уникальное значение. Кроме того, цвета могут быть добавлены для обозначения назначения линии. На рисунке ниже показаны все основные типы линий. Базовая линия представляет собой сплошную линию, обозначающую шланг или трубку рабочего давления. Красная линия указывает на давление, а синяя линия указывает на возвратную линию низкого давления. В данном случае это всасывающая линия для насоса. Бирюзовые и зеленые пунктирные линии называются пилотными или дренажными линиями в зависимости от их назначения. Обе линии, показанные здесь, являются пилотными линиями. Пилотная линия представляет собой линию высокого давления с низким расходом (1/4 галлона в минуту). А 9Линия слива 0019 — это наоборот, линия низкого давления с более высоким расходом. Наконец, желтая центральная линия вокруг некоторых символов представляет собой линию ограждения или ограничивающую рамку. Цель этой линии — показать, что все компоненты внутри содержатся в одном клапанном блоке или коллекторе. Цель этого состоит в том, чтобы упростить идентификацию в реальном мире.

2. Определите, пересекаются ли линии с подключение

С этим есть небольшие разногласия. Раньше, если две линии пересекались, они были соединены. Если вы не хотите, чтобы линии были соединены, вы должны были нарисовать горб на одной линии, добавляя схеме немного драматизма. Что ж, по мере того, как все больше и больше людей прислушивались к совету Black Eyed Peas, говоря: «вам не нужна ни драма, ни драма, ни драма, ни драма», стандарты изменились. Теперь вам понадобится точка, чтобы обозначить пересекающиеся линии, которые соединяются. Если нет точки, нет связи. Кто знал, что Black Eyed Peas на самом деле пели о гидравлических схемах? Итак, песня явно не имеет ничего общего с гидравликой. Честно говоря, изменение произошло потому, что было гораздо проще добавить точку, чем стереть линии и сделать горб. Лично мне нравится добавлять горб и использовать точку. При этом нет никаких предположений относительно того, каковы были мои намерения. Точка означает, что они соединены, а горб – нет. Очень понятно для тех, кто читает схему. На рисунке ниже представлена ​​эта концепция.

3. Идентификация компонентов

Идентификация компонентов является ключом ко всему процессу. Если вы понимаете, что делает каждый компонент, вы сможете более четко увидеть, как они будут работать вместе. Другие списки гидравлических компонентов обычно просто говорят вам, что это такое. Этот список будет отличаться тем, что я расскажу о функциях, плюсах и минусах использования каждого из них. Поймите, что это ни в коем случае не исчерпывающий список, и постоянно разрабатываются новые компоненты.

Редукторы потока

В каждой гидравлической системе одна функция требует полного потока, а другая — значительно меньшего потока. Здесь на помощь приходят редукторы потока. Самый простой тип — это отверстие, представляющее собой отверстие, просверленное в том, что в противном случае было бы заглушкой. Как вы понимаете, есть фиксированное количество масла, которое можно протолкнуть через отверстие.

OrificeNeedle Valve

Игольчатый клапан — это то, что вам нужно, если вам нужно отрегулировать поток. (Обратите внимание на стрелку для регулировки.) Эти компоненты хороши, если вам просто нужно ограничить поток, но на самом деле их не волнует двунаправленный поток или превышение нагрузки. Позволь мне объяснить. Если вы используете игольчатый клапан для ограничения скорости гидравлического двигателя, теоретически вы можете поставить клапан только на один порт. Однако вы заметите, что вы получите гораздо лучшую производительность, вращая двигатель в одну сторону. Идя в другую сторону, вы увидите рывки в вращении. Причиной этого является трение в двигателе и системе, которую он приводит в движение. Правда, средняя скорость была то что хотелось, а вот производительность нет. Теперь я хотел бы описать два новых термина: измерение входа и выхода. Измерение — это метод измерения жидкости, выходящей из клапана и идущей к двигателю. Это приведет к ухудшению производительности, потому что мы находимся во власти двигателя, чтобы справиться с трением. Иногда мы можем вращать двигатель на 500 фунтов на квадратный дюйм, иногда на 1200 фунтов на квадратный дюйм. Кто скажет? Замер — лучшее решение. Дозирование в (то есть в клапан) заставляет выход двигателя поддерживать постоянное давление. Давление на входе может по-прежнему сильно колебаться, но скорость двигателя останется стабильной. Чтобы получить расход с обеих сторон двигателя, мы больше не можем использовать игольчатый клапан, потому что расход будет измеряться дважды.

Регулируемый регулятор потока Регулятор потока

Клапаны регулирования потока были разработаны для обеспечения неограниченного потока на выходе из клапана и дозированного обратного потока в клапан. Обратный клапан — это то, что обеспечивает неограниченный или «свободный поток». (Свободный поток снизу вверх). Они бывают как регулируемые, так и нерегулируемые. И последнее соображение заключается в том, что эти клапаны будут выделять много тепла, особенно с поршневыми насосами. Вы можете свести это к минимуму, установив клапан управления потоком с компенсацией, который будет направлять перепускаемую жидкость в бак вместо создания давления до тех пор, пока не сработает предохранительный клапан.

Резервуары (или резервуары)

Существует два типа схем резервуаров: герметичные и безнапорные. Безнапорные, безусловно, наиболее распространены на рынке. Можно сделать вывод, что резервуар под давлением является закрытым.

При наличии резервуара вы также можете указать, хотите ли вы, чтобы масло возвращалось выше (вверху) или ниже (внизу) уровня масла в резервуаре. Честно говоря, я не знаю, почему вы хотите, чтобы масло возвращалось выше уровня масла. При этом в жидкость добавляется воздух (вспомните аквариум). Если во всасывающую линию попадает слишком много воздуха, несжимаемая жидкость может стать немного более сжимаемой, что приведет к снижению производительности. Ирония в том, что я почти всегда вижу на схеме указание на возврат масла выше уровня масла.

Узнать больше:

4 важных компонента каждой гидравлической системы и зачем они нужны

Краткое руководство по основам работы с гидравлическими предохранительными клапанами и фильтрами

Простое руководство по гидравлическим насосам и резервуарам

Фильтры и управление теплом00

0

Краткое руководство по гидравлическим насосам и резервуарам Фильтр

Все масло должно поддерживаться системой, и фильтрация является обязательной. Это ромб с пунктирной линией, указывающей, что жидкость должна течь через какой-то экран. Многие фильтры также имеют параллельный подпружиненный обратный клапан, так что, если фильтр забит, масло будет проходить через обратный клапан.

Также необходимо поддерживать температуру масла. Если система предназначена для использования в холодном климате , масляные обогреватели (справа) обязательны. Стрелки указывают на символ, указывающий направление теплового потока.

Теплообменник Системы контроля температуры

Теплообменник (вверху слева) используется для отвода тепла из системы, на что указывают стрелки. Существуют также системы контроля температуры , которые могут либо отводить, либо добавлять тепло. Это представлено одной стрелкой, указывающей внутрь, и одной, указывающей наружу. Важно отметить, что их можно включать и выключать по мере необходимости, чтобы активным был только один или ни один из них.

Насосы и двигатели

Насосы и двигатели, вероятно, являются наиболее легко идентифицируемыми компонентами на схеме. Это всегда первый компонент, который я ищу, потому что именно здесь начинается волшебство. Насосы будут иметь стрелки, указывающие на то, что энергия жидкости вытекает из насоса. Гидравлические двигатели имеют стрелки, указывающие внутрь. 

Если насос приводится в действие электродвигателем, он может быть показан подключенным к нему. Можно показать направление вращения. Помните, что показанное здесь направление вращения — по часовой стрелке, если смотреть на вал насоса, а не на вал двигателя. И насосы, и двигатели могут быть с постоянным или переменным рабочим объемом.

Насос постоянной производительности с двигателем Насос переменной производительности Двигатель переменной производительности

Одна из замечательных вещей заключается в том, что вы можете использовать двунаправленные насосы и двигатели. Мы можем понять, почему вам нужен двунаправленный двигатель, но почему насос? Двунаправленные насосы обычно соединены непосредственно с двигателем в закрытой гидравлической системе. Вместо того, чтобы возвращать отработанное масло в резервуар, оно возвращается непосредственно к насосу. Существует множество приложений для лебедок, использующих этот тип системы.

Как определить, правильно ли работает ваш гидравлический насос

Лучшее руководство по двухступенчатым гидравлическим насосам

Остерегайтесь перегрева! – Перегрев: скрытая опасность в гидравлике с компенсацией давления

Хороший совет по использованию гидравлического двигателя в качестве насоса?

Как минимизировать удары в гидравлической системе с закрытым центром

Двунаправленный двигатель постоянного рабочего объема

Аккумуляторы Двунаправленный насос переменного рабочего объема

Аккумуляторы — это устройства, в которых хранится масло под давлением. Это заметно в системах с очень высокой пиковой мощностью, но низким рабочим циклом. Хорошим примером этого являются американские горки Top Thrill Dragster в Сидар-Пойнт. (изображение предоставлено daveynin на Flickr). За несколько секунд требуется много энергии, чтобы запустить эту машину с холма. Однако автомобили запускаются только каждые 60–120 секунд, поэтому все время между ними можно использовать для производства энергии и хранения ее в аккумуляторах до тех пор, пока она не понадобится. Аккумуляторы бывают двух типов: пружинные (обозначаются пружиной) и газонаполненные.

Цилиндры

Цилиндры представляют собой линейные приводы, которые могут создавать большие усилия при малых объемах.

Обычно на схеме представлены три типа. Цилиндр одностороннего действия — это цилиндр, в котором гидравлическое масло подается только с одной стороны (обычно в отверстие), а его возврат заставляют либо сила тяжести, либо пружины. Хорошим примером этого является бутылочный домкрат.

Одностороннего действия

Цилиндры двустороннего действия являются наиболее распространенными, и давление может прикладываться к любой стороне, чтобы заставить цилиндр выдвигаться или втягиваться. Так как площадь выдвижения и площадь втягивания различны для цилиндра двойного действия, вы можете получить нежелательную производительность. Цилиндры с двойным штоком являются ответом на это, потому что площадь поршня одинакова с каждой стороны.

Double ActingDouble Acting Double Rod

Для дальнейшего чтения:

Полный калькулятор гидравлических или пневматических цилиндров

6 секретов синхронизации цилиндров

Простое руководство по компоновке цилиндра для артикуляции

Не совершайте этих ошибок с цилиндрами Ram Я сделал…

Как определить диаметр отверстия цилиндра без разборки

Клапаны регулирования давления

Контроль давления необходим во всех гидравлических системах. Каждая система должна иметь предохранительный клапан для защиты гидравлических и механических компонентов. На этом схематическом изображении жидкость под давлением находится на верхней стороне клапана. Если давление достаточно велико, чтобы преодолеть пружину, стрелка сдвинется и масло потечет, в данном случае, в бачок.

Однако мы можем немного изменить порты и получить другую производительность. Вместо того, чтобы выходной поток направлялся в резервуар, мы можем заставить его питать что-то еще, скажем, двигатель. Это клапан последовательности . Если у меня есть гидравлический сверлильный станок, когда поток подается на верхнюю сторону, возможно, у меня есть зажим, который я хочу задействовать в первую очередь. Я мог подсоединить цилиндр к верхней боковой линии, и цилиндр зажался, чтобы создать давление. Только после создания достаточного давления двигатель начнет вращаться.

Редукционный клапан также является важным гидравлическим компонентом. Недавно спроектированная мной система имела одну сторону, работающую при 3000 фунтов на квадратный дюйм, а другую сторону, работающую при 400 фунтов на квадратный дюйм. Я включил редукционный/сбросной клапан, где левый порт имел полное системное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм. Правый порт был настроен на снижение давления до 400 фунтов на квадратный дюйм. Если давление в этой линии повысится, оно сбросит это давление в бак через нижний порт.

Клапаны удержания нагрузки

Любой клапан удержания нагрузки будет основан на той или иной форме обратного клапана . Обратный клапан позволит потоку легко двигаться в одном направлении, но не в другом. Это здорово… если мы хотим удерживать нагрузку вечно. Часто это не так, поэтому нам нужен метод обхода потока.

Пилотный клапан для открытия обратного клапана , обычно называемый PO Check , используется для смещения тарельчатого клапана. (Внимание, спойлер: в обратных клапанах не используются шарики, потому что их очень сложно изготовить и они плохо герметизируются.   Тарельчатый клапан – это сегмент конической формы, который герметизируется гораздо лучше.) Как правило, если в направляющем клапане используется рабочий порт A для подъема груза рабочий порт B используется для опускания груза и сброса обратного клапана PO.

Если необходимо заблокировать оба направления, вы можете использовать двойной обратный клапан PO. Это коллектор, который сочетает в себе два обратных клапана PO и упрощает внешний водопровод, необходимый за счет включения поперечных пилотных линий.

Обязательно прочтите: Дрейф: почему никогда не следует удерживать грузы с помощью направляющих клапанов

Уравновешивающие клапаны

Существует один существенный недостаток использования обратного клапана PO: температура. Если вам нужно удерживать нагрузку в обоих направлениях, проверка PO может фактически создать чрезвычайно большое давление. Представьте себе ситуацию настройки устройства под нагрузкой рано утром. Нагрузка и положение не меняются в течение всего дня, но температура повышается на 30–40°. Масло будет расширяться, создавая давление, которое может превысить возможности двигателя или цилиндра. Это плохая ситуация. К счастью, 9На помощь приходит уравновешивающий клапан 0019 . Уравновешивающий клапан обеспечивает свободный поток в двигатель или цилиндр через обратный клапан, но на выходе имеется специальный предохранительный клапан. Если давление в цилиндре слишком высокое, он будет сбрасывать давление (порт 2 на 1) до тех пор, пока клапан не закроется. Имеется также контрольный порт (порт 3), открывающий путь для обратного потока масла.

Крутая вещь и вещь, которая вызовет много головной боли, это то, что вы можете настроить производительность системы, воспользовавшись преимуществами измерения доступных функций. Это контролируется двумя вещами: пилотным коэффициентом и пропускной способностью. У меня нет достаточно времени, чтобы вникать в это сейчас, поэтому мы оставим это для другой статьи. Уравновешивающие клапаны доступны в одинарная или двойная конфигурация .

Если в вашей конструкции важно удержание нагрузки, вам необходимо использовать клапан удержания нагрузки. Не используйте для выполнения этой задачи гидрораспределитель!

Челночные клапаны

Челночные клапаны — это логические элементы, которые позволяют двум (или более) элементам сигнализировать о чем-то еще. Челночный клапан — это, по сути, два обратных клапана с одним шаром (да, тарельчатым, я знаю). Более высокое давление заставит тарелку закрыть сторону с более низким давлением и направить давление и/или поток в перпендикулярном направлении. Хорошим примером этого являются компенсационные клапаны, где каждая секция клапана посылает давление компенсатора обратно в насос, чтобы определить, какое давление необходимо. Давления сравниваются друг с другом с помощью челночных клапанов, и выигрывает самое высокое давление.

Распределители

Распределители являются основой гидравлики. Они позволяют жидкости менять направление и пути потока. Эти клапаны определяются их положениями и путями. Позиции — это количество дискретных конфигураций клапана. Пути — это количество портов, которые имеет клапан. Двухпозиционный двухходовой клапан будет использоваться для включения и отключения потока.

2-позиционный, 2-ходовой

A трехпозиционный, трехходовой клапан можно использовать для наполнения и разряда аккумулятора. Вы бы хотели, чтобы масло под высоким давлением заполнялось, а затем подключалось к пути низкого давления для слива.

2-позиционный, 3-ходовой

Двухпозиционный четырехходовой клапан может изменять направление жидкости там, где вы можете изменить направление на двигателе или цилиндре. Эти клапаны могут иметь опцию мягкого переключения (слева), где воображаемое третье положение обеспечивает плавный переход , как показано пунктирными линиями между положениями. Это дополнительное положение связывает все порты вместе, чтобы нейтрализовать давление и свести к минимуму влияние импульса при реверсировании потока.

2-позиционный, 4-ходовой 2-позиционный, 4-ходовой с плавным переходом

Трехпозиционный четырехходовой клапан предлагает закрытое положение, чтобы система могла отдыхать. Это центральное положение может иметь множество конфигураций, способных удовлетворить практически любые требования. Пожалуйста, прочитайте мою статью о гидрораспределителях для получения дополнительной информации.

3-позиционный, 4-ходовой

Другие показания

Избегайте последовательного использования тандемных центральных клапанов

Соединение нескольких клапанов с открытым центром с помощью Power Beyond

Направленные регулирующие клапаны — что должен знать каждый инженер

Краткое руководство по основам гидравлических предохранительных клапанов и фильтров

Приведение в действие клапана

Все позиционные клапаны должны приводиться в действие для выполнения функции. Начнем с механических приводов. Слева направо: кнопка , механическое действие, рычаг, педаль и механический переключатель . За исключением рычага и кнопки, найти их становится все труднее и труднее. Электроника настолько улучшилась за последние двадцать лет, что гораздо проще и дешевле проложить провода к электрическим датчикам, чем шланги к гидравлическим компонентам.

Нажимная кнопкаРычажное срабатываниеМеханическое действиеПежевой переключательМеханический переключатель

Пилотное давление и электрическое срабатывание являются доминирующими силами на рынке и будут оставаться в течение некоторого времени. Электронные системы управления обеспечивают точное применение пилотного привода (слева), когда низкое давление смещает клапан, и электропропорционального срабатывания . Правый схематический символ соответствует работе соленоида. Соленоид — это непропорциональный сигнал, который полностью перемещает клапан. Для пропорциональной операции используются другие методы, и через символ будет проведена стрелка.

Активация управляющего давления Активация соленоида

Многие клапаны смещены в одном направлении или в центральном положении . Пружины — это метод достижения этого. Со всеми этими элементами управления вам не нужно приводить в действие обе стороны.

Клапан с пружинным центрированием

Если вы не хотите, чтобы клапан двигался при деактивации, вы можете добавить фиксаторов (в центре и справа), чтобы клапан оставался в одном и том же месте. Фиксаторы обычно представляют собой подпружиненный шарик (да, настоящий шарик), который фиксируется в канавке золотника клапана.

2 Position Detent3 Position Detent

Разные компоненты

Есть несколько компонентов, которые не вписываются ни в какие конкретные категории, которыми я хотел бы поделиться сейчас. Манометры Р являются наиболее распространенными. Они будут давать давление линии, где они установлены. Помните о влиянии потока в системе. Недавно мне пришлось переместить манометр, потому что падение давления из-за потока давало мне ложные показания. Я переместил датчик к интересующему меня компоненту, и ложные показания прекратились.

Манометр

Индикаторы температуры выглядят как термометры. Их можно размещать по всей системе, как манометры, но многие конструкции просто контролируют температуру резервуара с помощью визуального манометра. Визуальный манометр (не показан) показывает уровень масла и, как правило, температуру в резервуаре.

Датчик температуры

Реле давления — это переключатели, которые меняют состояние при достижении определенного давления. Обратите внимание, что гистерезис является проблемой с ними, поэтому, если переключатель установлен на 400 фунтов на квадратный дюйм при подъеме, он может не отключаться до 350 фунтов на квадратный дюйм при падении. Они могут иметь нормально открытую и нормально закрытую конфигурации, а также фиксированные и переменные настройки давления.

Реле давления

Последний символ — ручной запорный клапан . Как правило, это устройства низкого давления, которые используются на линиях всасывания и возврата рядом с резервуаром, чтобы обеспечить легкую замену масла и фильтра. Обязательно держите их открытыми. Плохое может случиться иначе.

Ручное отключение

Вау, здесь действительно много символов, и, как я уже говорил, этот список не является исчерпывающим. Надеюсь, вы уже начинаете понимать, как некоторые из этих компонентов будут работать вместе, например, как гидрораспределитель будет управлять цилиндром.

4. Определите путь потока в обесточенном состоянии

Как я уже говорил, поиск насосов на схеме — это то, с чего я начинаю. Проследите линии наружу от насоса, пока не наткнетесь на закрытый клапан. Повторяйте, пока не вернетесь к водохранилищу или не закончатся пути. Затем я смотрю, чтобы убедиться, что в системе есть три других критических компонента. Как только я убедился, что четыре компонента на месте и исправны, я начну смотреть на обесточенное состояние. Когда все компоненты обесточены, может ли поток вернуться в бак, или он создает давление в системе, или находится где-то посередине? Я обычно подчеркиваю это хайлайтером. Если у меня есть насос с фиксированным рабочим объемом, я хочу, чтобы масло возвращалось в бак почти при нулевом давлении. Если у меня есть насос с переменным рабочим объемом, все пути потока должны быть заблокированы, а давление нашего компенсатора должно быть как минимум на 200 фунтов на квадратный дюйм меньше, чем у предохранительного клапана.

В Примере 1 (ниже) жидкость с потоком через первую рабочую секцию выходит через рабочий порт А в коллектор справа. В этот момент он останавливается на всех семи клапанах. Он также проходит через ограничитель давления и останавливается на гидрораспределителе. Эта система позволяет полностью создать давление и указывает на то, что нам нужен насос переменной производительности с компенсацией давления, который у нас есть.

5. Определите, что происходит при перемещении каждого клапана

Теперь, когда мы идентифицировали наше обесточенное состояние, мы должны включить компоненты один за другим. (Иногда может быть фактор, который также нуждается в активизации. Это относится к Примеру 2.) Отслеживайте в каждом разделе, что происходит с давлением и потоком и каков желаемый результат.

Пример 1

Секция 1 коллектора уменьшит расход (измеритель на выходе) за счет активации верхнего клапана для пилотного открытия большего клапана под ним. Это затем отправит поток из порта B, но не раньше, чем он будет отправлен через клапан управления потоком.

Если мы активируем Секцию 2, чтобы создать давление в порте А, мы должны увидеть, как верхний клапан активирует больший клапан под ним. Этот поток выйдет из порта А и создаст давление в пилотном порту уравновешивающего клапана. На выходе из коллектора есть два клапана управления потоком, которые будут управлять движением двигателя, дозируя жидкость. Также имеется реле давления, которое указывает, остановился ли двигатель (мы ищем сигнал только тогда, когда порт B находится под напряжением). Другие три порта на клапане аналогичны, поэтому я не буду вдаваться в подробности.

Два клапана справа от редукционного клапана управляют цилиндром. Если правая катушка активирована на крайнем левом клапане, цилиндр будет медленно втягиваться под действием силы тяжести, измеряемой игольчатым клапаном. Однако, если активирован правый клапан, игольчатый клапан обойдётся, и цилиндр опустится намного быстрее.

Пример 2

Как уже упоминалось, на этой схеме имеется поршневой насос прямого действия, и перед тем, как произойдет какое-либо движение, необходимо закрыть разгрузочный клапан. Это делается путем подачи питания на S7, что должно быть сделано с любым другим соленоидом.

Если подать питание на S1 и/или S3, мы сможем втянуть левый и/или правый цилиндр выдвижения. Однако, когда мы активируем S2 и/или S4, мы не хотим расширяться до тех пор, пока все цилиндры внизу не будут втянуты, чтобы избежать столкновения. Для этого используем челночный клапан, чтобы потоки из S2 и S4 не загрязняли друг друга. Затем поток продолжает оказывать давление на уравновешивающий клапан и втягивает все цилиндры.

Обратите внимание на центральное положение гидрораспределителя (3-позиционного / 4-ходового), активируемого S5 и S6. Порты P и A заблокированы, но порты B и T подключены. Это сделано специально для того, чтобы у нас был путь для выхода масла из цилиндров. Как только все эти цилиндры втянуты, только тогда будет достаточно давления, чтобы преодолеть клапан последовательности и выдвинуть цилиндр(ы) выдвижения.

При включении S5 все цилиндры втянутся, как S2 и S4, но цилиндры выдвижения не выдвинутся из-за челночного клапана.

Когда на S6 подается питание, мы начинаем выдвигать цилиндры в заданном порядке. (Обратите внимание, что нас не волновало, как втягиваются цилиндры.) Поток будет выходить из рабочего порта B через регулирующий клапан. Поскольку у нас объемный насос, мы не хотели, чтобы оставшееся масло перепускалось через предохранительный клапан. Мы сделали это, используя компенсированное управление потоком, чтобы наш дополнительный поток направлялся прямо в резервуар (порт 2) при значительно сниженном давлении. Измеренная жидкость (порт 3) затем поступает к уравновешивающему клапану, где она будет свободно течь через обратный клапан.

В этот момент активируется Группа 1. Группа 1 состоит из двух горизонтальных зажимных цилиндров и расширяется до тех пор, пока не будет создано давление 300 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент активируется группа 2, в которой задействованы четыре вертикальных и два горизонтальных зажима. При 400 фунтов на квадратный дюйм активируется группа 3 и так далее, пока мы не доберемся до группы 6. Когда группа 6 активирована, если соленоид S8 не активен, он выдвинет цилиндр. Если S8 активен, секция не будет нажиматься, и это предотвратит попадание потока в другие секции. S8 запускается бесконтактным выключателем, который определяет длину заготовки. Если там есть материал, S8 отключится и раздел нажмет.

6. Активируйте несколько клапанов одновременно, чтобы проверить, не возникнут ли непреднамеренные последствия.

Непредвиденные последствия очень трудно увидеть и предсказать. Настоящая задача здесь состоит в том, чтобы извлечь из них уроки, чтобы не повторять их дважды. Одним из распространенных случаев является подача питания на обе стороны направляющего клапана. Обычно ущерб не наносится, но ваша система управления должна быть настроена на устранение этой опасности. При использовании релейной логики у вас может быть одно реле для подачи питания на клапан, а другое — для выбора направления.

В Пример 1 , произошло непредвиденное последствие, когда я активировал Секцию 1 и порт B Секции 2. Теперь он пристально смотрит на меня, но раньше его было очень трудно увидеть, пока система не была построена. На двигателе у меня есть клапаны управления потоком для управления скоростью двигателя. Однако я хочу ограничить скорость двигателя перед его остановкой (важно место остановки). Я делаю это, активируя Секцию 1 примерно за фут до точки остановки, тем самым снижая скорость. Однако приведенный расход ниже, чем у расходомера с контролем расхода. Результатом является низкий расход, и мой мотор останавливается. Мы предпринимаем шаги, чтобы исправить это.

В примере 2 двухпозиционные трехходовые клапаны должны быть сконфигурированы так, чтобы их положения были противоположны друг другу. Это делается для предотвращения повреждения машины. Если оборван провод к одному из соленоидов, дополнительные секции будут давить и могут привести к повреждению машины. Чтобы свести к минимуму этот риск, мы добавили дополнительную защиту проводам, проложили провода большего сечения, чем необходимо, и добавили проверку проводов в ежемесячный контрольный список профилактического обслуживания.

Заключение

Чтение схем — очень страшное занятие, но не забывайте расслабляться, вы умница и мама с папой вас очень любят. Ты получил это! Просто работайте над этим медленно и не спешите задавать вопрос. Выполняя такую ​​работу, я часто жду, пока у меня не появится хороший ряд вопросов, прежде чем обратиться за помощью.

No related posts.