Гидравлическая стрелка для систем отопления принцип работы: Гидравлическая стрелка в системе отопления Статьи

Гидрострелка: устройство и принцип работы

Отопление частного дома часто организовано работой двух насосов, обеспечивающих потребности конечных пользователей. Поэтому в такой схеме не обойтись без равномерного распределения теплового носителя, возможного благодаря установке специального оборудования – гидравлического разделителя (другое название – стрелка). Разберемся, зачем нужна гидрострелка, каким образом функционирует, как вычислить ее параметры, в чем специфика монтажа. Ее можно изготовить самому, а можно купить уже готовое оборудование, что заметно удобнее.

Гидрострелка и ее функции

Описание гидрострелки элементарно. Она представлена отрезком трубы круглой либо квадратной формы, к которому приварены переходники. Сама труба полая, иногда в нее помещаются 2 сетки: верхняя – для лучшего удаления пузырьков воздуха, нижняя – для фильтрации загрязнений. Это то, что находится внутри гидрострелки. В отопительной системе гидроразделитель устанавливается между котлом и контурами отопления, чаще всего в вертикальном положении (но может и в горизонтальном). Вверху ставится автоотводчик воздуха, внизу – запорный вентиль. Через него регулярно происходит слив грязной воды.

Для чего нужна гидрострелка? Самый главный аргумент – это поддержка безопасного функционирования отопительного котла. Гидравлический сепаратор служит обычным разделителем между контуром теплогенератора и вторичной цепью потребления, делая их независимыми друг от друга.

Правильный монтаж гидрострелки позволяет надежно защитить всю отопительную систему от случайных гидродинамических скачков, предотвратить досрочное изнашивание ее элементов, вызываемых твердыми примесями в теплоносителе. Зачем нужна гидрострелка еще? С ее использованием можно наладить экономичный и рациональный расход электроэнергии при распределении потоков рабочей жидкости на автономные ветви – контур котла и пользователя.

В чем заключаются функции гидрострелки в системах принудительной циркуляции:

• организация безопасных стабильных условий для эксплуатации тепловых агрегатов с мощностью от 50 кВт или оснащенных теплообменником из чугуна;

• создание ламинарного течения рабочей жидкости для сохранения термогидравлического баланса;

• уменьшение потерь тепла, давления и предотвращение снижения продуктивности работы в смежных контурах;

• поддержание температурного градиента в теплых полах, батареях и других вторичных потребителях;

• защита отопительного комплекса от тепловой перегрузки, уравнивание количества теплоносителя во всех контурах;

• увеличение КПД котла;

• предохранение от понижения объема теплоносителя в котельном контуре;

• исключение зависимости теплогенератора и приборов вторичных контуров от мощных насосов.

Кроме этого, анализируя, для чего нужна гидрострелка, стоит отметить общее улучшение производительности всей системы. Это возможно за счет понижения гидравлического сопротивления, отвода примесей и ликвидации воздушных пробок.

Устройство гидрострелки

Поговорим о конструкции сепаратора детальнее. Итак, это полая емкость из низкоуглеродистой стали, нержавейки, меди или полипропилена, запаянная на торцах. Для твердотопливных котлов подходят модели только из металла. Размеры гидрострелки зависят от производительности отопительного агрегата, а также числа и объема контуров. Конструкции различаются по массе, тяжелые оснащаются опорами-ножками и устанавливаются прямо на пол, более легкие крепятся на стену на кронштейны.

Устройство гидрострелки

К разделителю сваркой присоединены переходники (патрубки), которых не меньше 4 штук. Они подключаются к трубопроводу с помощью фланцевого или резьбового соединения. В зависимости от того, нужны ли удаление воздушных пузырьков и отсев осадка, что происходят внутри гидрострелки, выбирается ее положение. Если да, то разделитель ставится вертикально, в другом случае возможна горизонтальная установка, при которой не происходит конвекционное перемешивание потоков. 

Принцип работы гидрострелки

Функциональность гидросепаратора основана на распределении единого потока по независимым ответвлениям первичного и вторичного отопительных контуров. Как работает гидрострелка? Если ваш насос циркуляционного типа, установленный на котельном оборудовании, разгонит рабочую жидкость до 1 м/с, в гидроразделителе поток замедлится до 0,1 м/с.

Во время работы гидрострелки соблюдаются несколько условий:

• меняется объем, направленность потока;

• устраняются теплопотери;

• исключается гидросопротивление;

• происходит разделение контуров котла и более объемной цепочки потребителей – здесь функция гидрострелки обозначается как буферная;

• насосный агрегат работает отдельно для каждого контура, не дестабилизируя общий гидробаланс.

Если в системе отопления присутствуют несколько циркуляционных помп, то работа гидрострелки сводится к установлению корректного функционирования каждого контура. Это:

• отдельные ветки с отопительными батареями;

• теплый водяной пол;

• бойлер с косвенным нагревом;

• климатическое оборудование.

Схема работы гидрострелки

Например, применяются несколько насосов, различающихся мощностью. Обычно все насосное оборудование располагается в специальном помещении – коллекторе. Запуск самого мощного агрегата обязательно вызовет закачку всей рабочей жидкости, в результате чего остальные контуры будут лишены теплоносителя. Эта проблема легко решается монтажом гидроразделителя. В ином случае все насосы надо было бы устанавливать на значительном удалении друг от друга, что в обычном частном доме не слишком удобно.

В каких режимах и как работает гидрострелка? Теоретически их три:

1. Котельный насос накачивает то количество теплоносителя, которое потребляет система. Это в идеале, на самом деле подобная ситуация из разряда исключений. Почему так? Отопление, которое устанавливается в современных домах, регулирует работу по температуре рабочей жидкости либо самого помещения. Допустим, все расчеты были произведены верно, закручены краны, выполнена настройка – уравнивание достигнуто. Но спустя некоторое время вы заметите, что показатели работы теплогенератора либо одного из отопительных контуров поменялись. Устройства подстроились под приоритетное положение, и баланс производительности нарушился. Поэтому такой режим способен существовать очень короткий срок, исчисляемый в минутах, а то и в секундах.

2. Вторая схема работы гидрострелок заключается в преобладании расхода первичного и вторичного контуров над мощностью котельного насоса. Это недопустимо, так как представляет опасность для всей теплосистемы. Возникновение такой ситуации ожидаемо при неправильном выборе насосного оборудования, точнее, когда котельная помпа малопроизводительная. При ней, чтобы обеспечить необходимый объем расхода, в отопительные контуры вместе с подогретой до 80 градусов рабочей жидкостью будет поступать обратный теплоноситель с температурой 65 градусов. Проходя по приборам отопления, вода охладится на 20-25 градусов и поступит обратно в котел с показателем 45 градусов. На выходе же из котла она встретится с нагретым до 80 градусов теплоносителем. Очевидно, что такая разница температур слишком большая для стандартного котельного оборудования, и при этом режиме оно быстро придет в негодность.

3. Насос котла качает рабочую жидкость в объеме, превышающем потребности отопительных контуров. Некоторая часть невостребованного теплоносителя идет обратно в котел, нагревая вновь поступающую воду. В итоге устанавливается третий, щадящий режим, который считается нормальным для отопительной системы с гидроразделителем.

Размеры и характеристики гидрострелок

Выбирая гидравлический сепаратор, нужно обращать внимание на такие параметры:

• Мощность гидрострелки. Чтобы определить ее, нужно суммировать показатели тепловой производительности всех контуров отопительной системы. Впрочем, если параметр мощности гидрострелки будет выше, это не является проблемой, а вот когда он меньше, необходимо пересмотреть выбор модели. Например, прибор с мощностью 100 кВт можно монтировать на систему с 85-95 кВт. При сумме показателей котлов в 105 кВт следует выбрать более производительный гидроразделитель.

• Суммарный объем используемого теплоносителя.

Также выбор или изготовление гидравлического сепаратора основывается на:

Можно рассчитать размер гидрострелки (то есть диаметр корпуса) по простой формуле:

S=(G/3600)*u

Здесь S – рассчитываемая площадь сечения емкости, измеряется в кв.

м., G – расход рабочей жидкости, в кубометрах в час, u – скорость потока теплоносителя, в норме принимаемая за 0,1 метр в секунду. Норма скорости потока обусловлена тем, что нужно обеспечить зону нулевого давления. Когда скорость начнет расти, вырастет и давление. 

Расход тепловой рабочей жидкости определяется из расчета необходимого объема потребляемой мощности отопительной системы. Если вы покупаете гидроразделитель круглой формы, то рассчитать его диаметр не представляет сложности. Для этого есть формула:

D=(v*4*S)/π

Таким образом очень просто высчитать размер гидравлического сепаратора, используя формулу определения площади круга.

Виды гидрострелок

Чтобы правильно выбрать оборудование под свои нужды, которое обеспечит корректную работу отопительной системы, нужно разобраться в его разновидностях. Существуют следующие виды гидрострелок:

Тип	Особенности
С 4 переходниками	Подходят для двухконтурного отопления
Серия KV	Оснащаются 2 патрубками на одной стороне и 8-10 – на другой
Коллекторные	Имеют много патрубков для подведения отдельных веток отопления и присоединения индивидуальной циркуляционной помпы

 

Патрубки могут располагаться:

При установке гидрострелки со смещенными патрубками стоит ожидать, что теплоноситель будет продвигаться с замедленной скоростью, и это повлечет его лучшее очищение от воздушных пробок и загрязнений. Если переходники размещаются на одной оси, то поток ускорится, но тогда часть мусора из рабочей жидкости может оказаться во втором контуре. 

Гидравлическое оборудование различается также по производительности и объему. Характеристики гидрострелки в данном случае полностью зависят от эксплуатационных возможностей котла. По объему сепараторы бывают:

• маленькие – до 20 литров;

• средние – до 150 литров;

• большие – до 300 литров.

Если планируете изготовить гидрострелку своими руками, уделите внимание размещению переходников на ней. Для этого нужно вычислить расстояние между врезками, которые должны быть не меньшего диаметра, чем входящие трубы. Можно воспользоваться методом трех диаметров или чередующихся патрубков. 

Мы же предлагаем купить гидрострелку на нашем предприятии по производству теплового оборудования НЗТО. В каталоге – гидравлические разделители круглого сечения с фланцевыми патрубками диаметром от 40 до 100 мм, а также с диаметром от 125 до 700 мм. Для постоянных и оптовых клиентов есть скидки, выгодные условия сотрудничества. Делаем доставку во все города России.

Установка оборудования выполняется в соответствии с технологией сантехнического монтажа в системах, где функционируют минимум 2 насоса, обеспечивающих работу теплообменника котла и контура потребительской системы. Если поставить гидроразделитель в других условиях, он будет бесполезен и даже помешает движению рабочей жидкости, по максимуму снижая эффективность отопления.

Для чего нужен гидравлический разделитель в системе отопления? | Блог

Оглавление

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Устройство, принцип работы, назначение

Устройство

Принцип работы

Назначение

Подключение

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Гидравлический разделитель монтируется в магистраль между первичным контуром котла и контуром теплопотребления. Через патрубки разделителя проходят трубы подачи и обратки.

Рис. Гидравлическая стрелка с горизонтально расположенным коллектором на 5 контуров

Устройство, принцип работы, назначение

Основные задачи гидравлического разделителя – исключить влияние насосов контуров отопления друг на друга в процессе переключения между режимами работы и защитить котел от холодной обратки.

Устройство

Конструкция представляет собой прямоугольный или круглый трубчатый корпус. Расположение устройства не имеет значения.

Рис. Гидравлический разделитель 4 м³/час, тип: SDG-0015 STOUT вертикального расположения

Вертикальный монтаж намного удобнее. Вверху можно расположить автоматический отводчик для спуска воздуха, а внизу кран для сгона шлама, скапливаемого внизу.

От корпуса прибора отходят 4 патрубка. Два патрубка подключены к циркуляционному котловому контуру, а два к вторичному отходящему контуру теплопотребления.

В некоторых случаях в корпусе располагаются фильтрующие сетки. Первая (верхняя) сепарирует воздух. Вторая (нижняя) отделяет шлам. Однако чаще всего устройство выпускается пустым, без сеток, потому что они очень быстро засоряются и не несут своей функции.

Принцип работы

Чтобы понять зачем нужна гидравлическая стрелка, разберемся с режимами работы системы, в которой она будет задействована.

Режим работы заключается в соотношении расходов тепла от теплоносителя контура котла к расходам температуры системы теплопотребления. В теории соотношение бывает, как одинаковым, что маловероятно, так и нет. Расход температуры от котла может быть больше или меньше.

Первый режим

Даже при идеально подобранном сопротивлении контуров и производительности насоса, расходы можно уравнять, но идеально одинакового режима все равно не будет. Потому что при закрытой вдруг термоголовке или включении бойлера равенство исчезает. То есть равенства между температурой теплоносителя котла и расхода температуры системы на практике нет.

Второй режим работы – аварийный.

В случае неравенства расходов теплогенератор начинает работать в конденсационном режиме. В стандартном котле в камере сгорания появляется конденсат. Главный минус – котел лопнет.

Второй недостаток. Невозможность отправить в систему теплопотребления тепло, отданное теплогенератором, потому что нагретый теплоноситель все время смешивается с жидкостью в обратке.

Последний режим – оптимальный.

Лишний теплоноситель в процессе возврата нагревает жидкость в обратке, когда она остыла, чтобы при возвращении не навредила теплогенератору.

Назначение

Теоретически гидрострелка призвана поддержать правильный режим работы котла. Разница протоков теплогенератора с потребительскими контурами обеспечит движение теплоносителя в гидравлической стрелке сверху вниз с небольшой расчетной скоростью одна десятая метра в секунду (дециметр в секунду).

Если ее умножить на площадь сечения разделителя, то можно вычислить объем возвращенного в обратку теплоносителя.

Полученный результат обеспечит подогрев обратного коллектора и предотвратит температурный шок теплогенератора.

Однако нужно ли гидравлическое разделение – это вопрос, ведь сколько тепла производит котел, столько и получает потребитель.

Обычный байпас – трубка с краном между подачей и обраткой, по которой перемещается нагретая жидкость, легко защитит котел.

Подключение

Гидрострелка нужна для единственной цели. Она требуется для корректной работы контуров отопления, в которых есть насосы. Если насос в системе один, роль гидравлической стрелки – нулевая.

Рассмотрим пример с двумя насосами разной производительности, которые работают в системе. Один из насосов превышает параметрами другой.

Более мощный насос в трубе подачи будет создавать разряжение, а в обратке – более высокое, чем по норме, давление. Это чревато тем, что насос с более низкой производительностью не сможет запустить свой контур и забрать себе теплоноситель, чтобы потом отправить его в обратку. Контур отопления не работает.

Подключение гидрострелки производится в участок магистрали с нулевым сопротивлением, которое уравняет давление в коллекторах, а насос будет свободно работать.

На сайте компании STOUT представлены несколько моделей гидравлических стрелок, которые выполнят свою роль в системе отопления с несколькими отопительными контурами и насосами. Все модели обеспечены сопроводительной документацией с подробным описанием подключения и устройства.

Поделиться:

принцип работы, назначение и расчеты

Спроектировать собственную систему отопления далеко не просто. Даже если это «планируют» установщики, нужно знать о многих нюансах. Во-первых, следить за их работой, во-вторых, оценивать необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы сильно популяризировалась водяная пушка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В одних случаях это очень полезно, в других можно легко обойтись и без него.

Содержание статьи

• 1 Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается
• 2 Назначение и принцип работы
  • 2.1 Режимы работы
  • 2.2 Когда нужен водяной пистолет
  • 2.3 Когда можно ставить
• 3 Как подобрать параметры
  • 3.1 По максимальному расходу теплоносителя
  • 3.2 По максимальной мощности котла
  • 3.3 Как найти длину гидрострелки
• 4 Купить или сделать самому?

Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается

Правильное название этого устройства — гидрострелка или гидросепаратор. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы со сварными трубами. Внутри обычно ничего нет. В некоторых случаях может быть две сетки. Один (вверху) для лучшего «сброса» пузырьков воздуха, второй (внизу) для отфильтровывания примесей.

Образцы гидравлических стрелков промышленного производства

В системе отопления между котлом и потребителями — контурами отопления ставится гидравлическая стрела. Он может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Чаще их размещают вертикально. При такой компоновке в верхней части устанавливается автоматический воздухоотводчик, а в нижней — запорный вентиль. Часть воды с скопившейся грязью периодически сливают через кран.

Где устанавливается гидроразделитель в системе отопления

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель одновременно со своими основными функциями удаляет воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Водяной пистолет необходим для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Он обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Поэтому это устройство еще называют — гидросепаратор или гидросепаратор.

Схематическое изображение гидравлической стрелки и ее места в системе отопления

Гидрострелка устанавливается, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторы, водяной теплый пол, бойлер косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подобрана так, чтобы насос котла мог прокачать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем мне водяной пистолет для отопления? Возьмем пример. В системе отопления с несколькими насосами они часто имеют разную производительность. Часто бывает, что один насос в разы мощнее. Все насосы должны быть установлены рядом – в блоке коллектора, где они соединены гидравлически. При включении мощного насоса на полную мощность все остальные контуры остаются без теплоносителя. Это происходит все время. Во избежание подобных ситуаций в систему отопления устанавливают гидравлическую стрелку. Второй способ – разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они показаны на рисунке ниже. Первый – когда насос котла перекачивает ровно столько теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, которая очень редко встречается в реальной жизни. Объясним почему. Современное отопление регулирует работу в зависимости от температуры теплоносителя или температуры в помещении. Представьте, что все идеально рассчитано, вентили включены и после регулировки достигнуто равенство. Но через некоторое время изменятся параметры котла или одного из контуров отопления. Оборудование подстроится под ситуацию, и равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может длиться несколько минут (а то и меньше).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки — когда расход контуров отопления больше мощности насоса котла (средний рисунок). Такая ситуация опасна для системы и ее нельзя допускать. Возможно при неправильном подборе насосов. Скорее насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения необходимого расхода теплоноситель из обратки будет подаваться в контуры вместе с нагретым теплоносителем из котла. То есть на выходе из котла, например, 80°С, в контуре после добавления холодной воды, например, 65°С (фактическая температура зависит от дефицита расхода). Пройдя через отопительные приборы, температура теплоносителя падает на 20-25°С. То есть температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°С. Если сравнивать с выходной — 80°С, то дельта температур слишком большая для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы, когда насос котла подает подогретого теплоносителя больше, чем требуется отопительным контурам (правый рисунок). При этом часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя повышается, он работает в щадящем режиме. Это нормальный режим работы системы отопления с гидравлической стрелкой.

Когда нужна водяная пушка

Водяная пушка для отопления нужна 100% если в системе будет несколько котлов работающих в каскаде. Более того, они должны работать одновременно (по крайней мере, большую часть времени). Здесь для корректной работы лучшим выходом является гидроразделитель.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка лучший вариант

Еще водяная пушка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В баке гидроразделителя постоянно смешивается теплая и холодная вода. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе в котел. Для чугунного теплообменника это благо. А вот байпас с трехходовым регулируемым клапаном справится с той же задачей и будет стоить намного дешевле. Так что даже для чугунных котлов в небольших системах отопления, при примерно одинаковом расходе вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно будет поставить

Если в системе отопления один насос — на котле, то гидрострелка вообще не нужна. Можно обойтись и без, если на контуры установить один или два насоса. Такую систему можно сбалансировать с помощью регулирующих клапанов. Когда установка гидрострелки оправдана? При наличии таких условий:

• Имеется три и более контура, все очень разной мощности (требуется разный объем контура, разные температуры). В этом случае даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров существует вероятность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда радиаторы остывают при включении насоса теплого пола. В этом случае необходимо гидравлическое отключение насосов и поэтому устанавливается гидравлическая стрела.
• Помимо радиаторов есть водяной теплый пол, который обогревает большие площади. Да, его можно подключить через коллектор и смесительный узел, но он может заставить насос котла работать в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы отопления, скорее всего, вам необходимо установить гидравлическую стрелку.
• В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) вы собираетесь устанавливать аппаратуру автоматического регулирования — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом регулировать систему вручную (кранами) вы не хотите/не можете.

Пример системы отопления с гидравлической стрелкой

В первом случае скорее всего нужен гидроразрыв, во втором следует подумать об его установке. Зачем просто думать? Потому что это большие расходы. И дело не только в стоимости гидравлической стрелы. Стоит около 300 долларов. Придется установить дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при малой системе можно обойтись и без гидрострелки), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел управлять ими нельзя. Вместе с оплатой установки оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно много.

Зачем тогда установлено это оборудование? Так как с гидравлической стрелкой отопление работает стабильнее, не требуется постоянной регулировки расхода теплоносителя в контурах. Если спросить у владельцев дач, отопление которых производится без гидроразделителя, то они скажут, что часто приходится перенастраивать систему – крутить вентили, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются разные нагревательные элементы. Например, на первом этаже теплые полы, на двух этажах радиаторы, отапливаемые подсобные помещения, в которых должна поддерживаться минимальная температура (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, и перспектива «тюнинга» вас не устраивает, можно поставить гидравлическую стрелку на обогрев. Если он присутствует, то в каждый контур поступает столько теплоносителя, сколько требуется в данный момент и никак не зависит от параметров работы ряда насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Гидроразделитель выбирается с учетом максимально возможного расхода теплоносителя. Дело в том, что при большой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы избежать этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, необходимые для гидравлического разделителя

По максимальному расходу теплоносителя

Для расчета диаметра гидрострелки данным методом необходимо знать только максимальный расход теплоносителя, который возможен в системе и диаметр форсунок. С трубами все просто – вы знаете, из какой трубы будете делать разводку. Мы знаем максимальный расход, который может обеспечить котел (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход по всем контурам суммируется и сравнивается с мощностью насоса котла. В формулу расчета объема гидрострелки подставлено большое значение.

Формула для расчета диаметра гидравлического коллектора системы отопления в зависимости от максимального расхода теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 м3/час. Допустимая максимальная скорость принята стандартной – 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9*√7,6/0,2=18,9*√38=18,9*6,16=116,424 мм. Если округлить, то получим, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но вы можете ей доверять. Вам понадобится мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Расчет гидравлической стрелки по мощности котла

Расчет тоже простой. Пусть максимальная мощность котла 50 кВт, дельта температур 10°С, диаметры труб одинаковые — 6,3 см. Подставив цифры, получим — 18,9* √ 50/0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как узнать длину гидравлической стрелы

Мы определились с диаметром гидрораспределителя для отопления, но нужно знать и длину. Его подбирают в зависимости от диаметра соединяемых труб. Гидравлические стрелки для отопления бывают двух видов – с кранами, расположенными друг напротив друга, и с чередующимися патрубками (расположенными со смещением относительно друг друга).

Определить длину гидравлической стрелы из круглой трубы

Длину в этом случае рассчитать легко — в первом случае она равна 12d, во втором — 13d. Для средних систем диаметр можно подобрать в зависимости от патрубков – 3*d. Как видите, ничего сложного. Вы можете рассчитать его самостоятельно.

Купить или сделать самому?

Как говорили, готовая гидравлическая пушка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Для снижения затрат возникает естественное желание сделать это своими руками. Если вы умеете готовить, не проблема — вы купили материалы и сделали это. Но при этом необходимо учитывать следующие моменты:

• Резьба на захватах должна быть хорошо нарезанной и симметричной.
• Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самоделки может быть не очень хорошим

Вроде очевидные вещи. Но вы удивитесь, насколько сложно найти четыре нормальных ракеля с нормально сделанными нитками. Далее все сварные швы должны быть качественными – система будет работать под давлением. Отводы привариваются строго перпендикулярно поверхности, на необходимом расстоянии. В общем, это непростая задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, то придется искать мастера. Найти его совсем не просто: либо за услуги просят дорого, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, купить гидрострелку решаются многие, несмотря на немалую стоимость. Тем более, что в последнее время у отечественных производителей дела обстоят не хуже, а гораздо дешевле.

Полное руководство по гидравлическим системам строительного оборудования

В основе вашего землеройного оборудования лежит высокопроизводительная и надежная гидравлическая технология, обеспечивающая мощность, необходимую для максимальной производительности труда. Как владелец оборудования, вы знаете, что будь то экскаватор, колесный погрузчик или телескопический погрузчик, вся тяжелая техника должна иметь правильно функционирующую и обслуживаемую гидравлическую систему.

Но как работают гидравлические системы и что является основной причиной отказов систем? Как можно предотвратить отказы гидравлической системы и гарантировать максимальную производительность в долгосрочной перспективе? Наше руководство по гидравлическим системам строительной техники охватывает все, что вам нужно знать об эксплуатации и обслуживании гидравлических компонентов вашего землеройного оборудования.

Как работают гидравлические системы?

Гидравлические системы представляют собой тип механической конструкции, используемой в производстве оборудования для обеспечения подъема, вылета, наклона и других функций, необходимых оборудованию. В строительном оборудовании используются гидравлические системы, которые не только обеспечивают эти важные функции, но и делают это точно, плавно и контролируемо, повышая эффективность и безопасность по сравнению с ручными негидравлическими альтернативами.

Гидравлические системы работают по принципу давления жидкости, протекающей по замкнутому контуру. Машина содержит резервуар с гидравлическим маслом, которое перекачивается через клапан в цилиндр гидравлического компонента, который он приводит в действие. Давление жидкости, перекачиваемой к цилиндру, заставляет компонент двигаться, что инициирует функцию подъема или наклона в сочетании с другими механизмами, такими как гидравлические приводы и электродвигатели.

По сути, гидравлические системы работают за счет передачи силы из одной точки в другую посредством движения жидкости.

Гидравлика — это всего лишь один из способов подачи энергии на движущиеся компоненты, и многие могут задаться вопросом, почему тяжелое оборудование работает на гидравлике, а не на электричестве или пневматике. Ответ заключается в том, что гидравлическая система способна поднимать более тяжелые грузы с большей силой, что является ключом к пониманию гидравлических систем.

В других силовых системах используются различные механические компоненты, такие как шкивы, шестерни или электрические схемы, для достижения одинакового количества энергии для конкретной функции. В гидравлике используется меньше движущихся компонентов, что означает меньшую вероятность ошибок, износа и отказов. Давление жидкости может приводить в действие более тяжелые нагрузки с постоянным уровнем силы и крутящего момента, что невозможно с другими механическими системами, мощность которых уменьшается по мере увеличения скорости.

Почему вода не используется в гидравлических системах

Владельцы тяжелой техники могут задаться вопросом, почему вода не подходит для использования в гидравлических системах. Существует несколько причин, по которым вода не является подходящим типом жидкости для гидравлических систем, в том числе:

• Вода не способна обеспечить теплопередачу, выработку энергии и смазывающие свойства, которые обеспечивает гидравлическое масло.
• Вода имеет низкие температуры замерзания и кипения, что делает работу с ней при экстремальных температурах рискованной.
• Молекулы воды, вступающие в контакт с кислородом, вызывают ржавчину на металлических компонентах.

Владельцам оборудования важно знать, что даже наличие воды в гидравлическом масле может повредить компоненты гидравлической системы. Вот почему вы должны регулярно проверять гидравлическое масло, чтобы убедиться, что внутри резервуара не скапливается вода.

5 Основные компоненты гидравлической системы

Гидравлические системы работают с использованием нескольких ключевых компонентов, каждый из которых играет жизненно важную роль в подаче и преобразовании мощности для выполнения функций погрузки-разгрузки. Ниже представлен обзор пяти основных компонентов гидравлической системы вашего оборудования.

1. Резервуар

Резервуар предназначен для хранения гидравлического масла. Это защитный контейнер, в котором гидравлическая жидкость всегда доступна для использования компонентами гидравлической системы. Сам резервуар герметичен и сконструирован так, чтобы гидравлическая жидкость не загрязнялась посторонними материалами, грязью и конденсатом через его фильтры.

Резервуар также играет роль в питании гидравлической системы, обеспечивая возможность теплопередачи. Он позволяет воздуху выходить через дыхательный клапан до того, как жидкость попадет в насос. Резервуарные фильтры предназначены для регулярной замены, как правило, когда грязеемкость достигает 80%.

2. Насос

Насос — это компонент гидравлической системы, преобразующий механическую энергию в гидравлическую. Он генерирует мощность, основанную на его способности преодолевать давление жидкости, вызванное весовой нагрузкой.

Гидравлический насос имеет вход и выход. С помощью механического или электрического двигателя насос создает вакуум, когда его вход нагнетает гидравлическую жидкость из резервуара во впускную линию, затем через насос и, наконец, из выпускного отверстия в гидравлическую систему.

В землеройном оборудовании, таком как гидравлические системы экскаваторов, используется насос переменного рабочего объема. Это позволяет изменять скорость перекачиваемой жидкости при любом заданном обороте вала насоса. Переменный рабочий объем обеспечивает больший контроль над мощностью, необходимой для работы с грузом.

В зависимости от интервалов технического обслуживания, установленных производителем, гидронасосы оборудования могут работать от 10 до 15 тысяч часов до замены или необходимости восстановления гидронасоса.

3. Клапаны

Клапаны контролируют направление потока гидравлического масла. Они помогают запускать, останавливать или направлять гидравлическую жидкость в зависимости от мощности, необходимой для работы с нагрузкой. Клапаны классифицируются в зависимости от их функции и могут быть клапанами управления направлением, регулятором давления или регулятором расхода. В сложных гидравлических системах используется ряд клапанов для обеспечения оптимальной эффективности регулирования давления.

Способность клапанов управлять потоком гидравлической жидкости имеет важное значение для регулирования величины давления в гидравлических линиях. Неправильная работа клапана может привести к протечкам или разрывам трубопроводов. Вот почему вам необходимо следить за тем, чтобы ваши клапаны регулярно регулировались всякий раз, когда ваше оборудование подвергается замене жидкости. Это может помочь вашим клапанам прослужить весь срок службы оборудования.

4. Привод

Гидравлические приводы представляют собой подвижный компонент гидравлической системы, приводящий в действие подъем. Как только давление достигает определенного уровня, привод использует давление жидкости для преобразования его в механическую энергию, приводя в действие цилиндр, который выполняет функцию подъема или перемещения груза. Привод гидравлической системы землеройной техники перемещается линейно, хотя другие приводы могут обеспечивать вращательные или колебательные движения.

Приводы состоят из цилиндра, поршня, штока и уплотнения. Со временем может потребоваться замена уплотнения, но основные компоненты привода прослужат долго при правильном обслуживании. Самый большой риск с этим компонентом представляет собой утечку из гидравлического цилиндра, которая возникает, когда изнашивается уплотнение или в цилиндре или штоке появляются трещины. В зависимости от источника повреждения вам может потребоваться капиталовложение в ремонт штока гидроцилиндра или полную перестройку гидроцилиндра.

5. Регулятор давления

Регулятор давления — это механизм управления, который регулирует поддержание давления гидравлической жидкости во всей системе. Регулятор давления помогает обеспечить выпуск соответствующего количества жидкости из резервуара для достижения желаемого уровня давления. Если давление жидкости достигает определенного порога, регулятор давления обеспечивает возврат избыточной жидкости обратно в резервуар до тех пор, пока уровень давления снова не упадет.

Регуляторы давления поддерживают значения выходного давления на определенном уровне, чтобы свести к минимуму колебания уровней давления в системе. Регулятор давления в гидравлической системе, также известный как предохранительный клапан, можно отремонтировать или заменить в зависимости от проблемы. Правильно обслуживаемый регулятор давления может прослужить весь срок службы оборудования.

Общие причины отказов гидравлических систем

Отказы гидравлических систем могут варьироваться от поддающихся ремонту отказов из-за деградации до внезапных катастрофических отказов, в зависимости от причины. Некоторые из распространенных причин отказов гидравлической системы включают:

• Загрязнение жидкости, вызванное проникновением частиц грязи и пыли или молекул воздуха и воды.
• Экстремальные температуры гидравлической жидкости, вызывающие изменения вязкости жидкости, вызывающие нагрузку на систему.
• Потертости и разрывы, вызывающие протечки гидравлических шлангов.
• Неверное количество и качество гидравлических жидкостей.
• Ненадлежащее техническое обслуживание и ремонт, например, использование и установка неправильных компонентов или несвоевременная замена неисправных и изношенных компонентов.

Из вышеперечисленных причин отказов гидравлической системы основной причиной является загрязнение жидкости. Загрязняющие вещества, включая воздух и воду, попадают в систему и со временем изнашивают насос и другие компоненты гидравлической системы. Если их не отфильтровать должным образом, загрязняющие вещества накапливаются и приводят к отказу системы. Регулярная замена фильтра гидравлической жидкости является ключевой практикой в ​​обслуживании гидравлической системы.

Каковы основные потребности в обслуживании гидравлической системы?

Гидравлические системы в землеройном оборудовании требуют особого и регулярного технического обслуживания, о котором должны знать все владельцы. От плановых чисток и осмотров до тестирования жидкости и замены деталей, ремонта и замены, техническое обслуживание гидравлической системы может быть сложным и требовать технических знаний.

Ниже приведены основные сведения об обслуживании гидравлической системы, которые можно использовать в качестве контрольного списка технического обслуживания гидравлической системы.

1. Очистка

Поддержание чистоты компонентов гидравлической системы имеет решающее значение для поддержания работоспособности деталей и снижения износа. Чистые компоненты менее подвержены ржавчине и износу, а это означает, что они менее подвержены образованию трещин и истиранию, которые приводят к преждевременному выходу из строя. Очень важно поддерживать постоянный график очистки этих компонентов, чтобы предотвратить загрязнение.

Гидравлические системы землеройного оборудования подвергаются значительному воздействию агрессивных сред и могут легко накапливать грязь, мусор и пыль в шлангах и клапанах, а также внутри резервуара. Убедитесь, что ваше оборудование проходит обслуживание гидравлических шлангов, чтобы предотвратить износ шлангов из-за скопления загрязняющих веществ. Вы также можете регулярно промывать и очищать резервуар для гидравлической жидкости, чтобы удалить воду.

2. Проверка и замена жидкости

Гидравлическая жидкость является источником жизненной силы вашего оборудования, поэтому очень важно регулярно проверять качество и уровень жидкости в рамках регулярного профилактического обслуживания. При уходе за гидравлической жидкостью помните о некоторых пунктах контрольного списка:

• Цвет жидкости: Когда гидравлическая жидкость меняет цвет с золотистого на темно-коричневый или черный, это может указывать на окисление или термическую нагрузку.
• Видимые признаки загрязнения:  Ищите загрязнения, включая грязь и воду, и попросите техника выполнить  анализ жидкости .
• Изменение запаха:  Во время эксплуатации вашего оборудования вынюхивайте любые потенциальные проблемы с гидравлической жидкостью. Пары гидравлической жидкости имеют сильный неприятный запах.
• Достаточный уровень жидкости:  Ежедневно проверяйте уровень гидравлической жидкости, чтобы убедиться, что он регулярно доливается. При доливке гидравлического масла всегда добавляйте масло той же марки и класса вязкости.
• Надлежащее хранение жидкости: Храните гидравлическую жидкость в чистых и герметичных контейнерах. Храните контейнеры в закрытом помещении с достаточной вентиляцией вдали от элементов.
• Гигиена обращения с жидкостью:  Всегда очищайте крышку отсека для жидкости перед добавлением гидравлической жидкости в резервуар, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ.
• Фильтрация масла:  При добавлении гидравлического масла в систему вы можете фильтровать его через переносной фильтр до  максимизировать производительность оборудования  и производительность.
• Замена фильтров:  Чтобы получить максимальную отдачу от гидравлической жидкости, необходимо регулярно менять и проверять фильтры для жидкости.

3. Регулирование температуры

Одним из самых больших рисков в гидравлических системах является образование точек перегрева, которые могут вызвать перегрев системы. Гидравлическая жидкость, проталкиваемая через насосы и трубопроводы, вызывает ее нагрев, поэтому важно регулярно проверять температуру системы.

Оборудование имеет встроенный термометр, за которым операторы могут наблюдать, чтобы убедиться, что он не поднимается выше определенного порога, рекомендованного производителем. Однако общая температура системы может не идентифицировать отдельные горячие точки. Чтобы получить хорошее представление о риске колебаний температуры, используйте портативный инфракрасный термометр для проверки локализованных областей экстремальных температур. Клапаны и электроприводы являются двумя основными источниками горячих точек, которые можно сканировать вручную.

4. Проверка систем

Визуальный осмотр должен быть частью ежедневного контрольного списка обслуживания гидравлической системы. Предварительные и послеоперационные проверки гарантируют, что вы выявите любые проблемы непосредственно перед тем, как они перерастут в катастрофические проблемы. При проведении проверок обязательно ознакомьтесь со следующими тремя ключевыми категориями компонентов вашей гидравлической системы:

1. Штоки и цилиндры:  Штоки и цилиндры являются компонентами, активирующими нагрузку, и их необходимо регулярно проверять по соображениям безопасности. Убедитесь, что уплотнения не повреждены и на них нет признаков износа, коррозии или точечной коррозии. Проведите техническое обслуживание вашего оборудования с помощью гидравлического цилиндра, чтобы устранить любые проблемы до того, как они приведут к отказу системы.
2. Шланги и муфты:  Шланги и муфты предназначены для подачи гидравлической жидкости и должны быть надежными. Регулярно проверяйте гидравлические шланги, трубки и фитинги на наличие утечек и повреждений. Если вы обнаружите утечку в гидравлической системе, вы можете использовать зажим для ремонта гидравлического шланга в качестве временного решения, чтобы залатать шланг, пока вы не сможете отремонтировать или заменить его профессиональным техническим специалистом. Также обратите внимание на колебания давления и толщины трубопровода, например, на вздутие.
3. Насосы и двигатели:  Насосы и двигатели обеспечивают надежную и стабильную работу гидравлической системы. Осмотрите свои насосы и моторы, прислушиваясь к необычным звукам, которые могут указывать на пузырьки воздуха. Пузырьки воздуха означают поток с низким давлением и могут также вызывать вибрацию. Если вы заметили признаки, обязательно отнесите свое оборудование к специалисту для обслуживания гидравлического насоса, чтобы устранить проблему.

5. Замена деталей

Следуйте графику технического обслуживания вашего производителя, чтобы заменять детали до того, как они выйдут из строя. Некоторые из наиболее распространенных деталей, которые необходимо заменить в гидравлической системе землеройного оборудования, включают:

• Заменяйте крышки сапуна регулярно, не реже одного раза в год, в зависимости от типа.
• Заменяйте фильтры так же часто, как меняется гидравлическая жидкость.
• Еще одним компонентом фильтрации, который необходимо заменять одновременно с фильтрами, являются сетчатые фильтры.
• Заменяйте уплотнения при визуальном износе или при наличии утечки.

При замене деталей на вашем оборудовании всегда убедитесь, что вы используете оригинальные детали вашего производителя, чтобы гарантировать действительность вашей гарантии и обеспечить долговечность вашего оборудования. При работе с землеройным оборудованием Cat® всегда консультируйтесь с сертифицированным техническим специалистом Cat, чтобы убедиться, что вы получаете оригинальные гидравлические детали Cat запасные части.

Грегори Пул для технического обслуживания, ремонта и запасных частей гидравлических систем Cat®

Получите лучшие услуги по техническому обслуживанию и ремонту вашего оборудования Cat в компании Gregory Poole. Наши сертифицированные технические специалисты обладают необходимым опытом для надлежащей проверки, диагностики, технического обслуживания и ремонта ваших гидравлических систем Cat.