МОНТАЖ ГИДРОСТРЕЛОК и КОЛЛЕКТОРОВ | ЕЦИС.РФ
Центр Монтажа- Главная страница
- Монтаж гидрострелок
Наши услуги
Закажите монтаж гидравлических разделителей и коллекторов в частном и многоквартирном доме, отеле и пансионате, торговом и деловом центре, заводе и производстве в Санкт-Петербурге и Севастополе
Получить скидку на монтаж
Что такое гидравлический разделитель и коллектор?
Гидрострелка (гидравлический разделитель, гидроразделитель, бутылка, гидродинамический терморазделитель) используется в системах отопления при монтаже до и после котла для выравнивания температур и давления в системе.
Считается, что при включении в систему гидрострелки котёл работает мягче и легче. Многие проектировщики утверждают, что гидрострелка необходима только при использовании в крупных котельных, начиная с 80 кВт.
Грамотная, экономичная работа системы отопления целиком и полностью зависит от грамотного и правильного распределения теплоносителя по системе отопления, правильного выбора скорости течения в гребёнке и гидрострелке.
Иногда гидрострелку называют гидравлическим разделителем, гидроразделителем, бутылкой, термогидравлическим распределителем, гидрораспределителем, ГС, гидравлической стрелкой. Всё это — названия одного и того же оборудовании для обвязки котла.
Гидрострелка представляет собой некую вертикальную ёмкость с сечением в виде окружности или квадрата. Гидрострелка обычно имеет 4 рабочих патрубка. 2 напротив друг друга или со смещением вверху и 2 напротив друг друга или со смещением внизу.
Также есть специальные гидрострелки для объединения двух или более теплогенераторов-котлов.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии.
Как выбрать гидравлический разделитель и коллектор?
Гидравлические разделители
Гидравлические коллекторы
Гидравлические разделители с коллекторами
Получить скидку на монтаж
Монтаж гидрострелки
Гидравлический разделитель чаще называют — гидрострелка. Он настолько прост, что с его применением не должно возникнуть никаких вопросов. Ответить, — зачем нужно такое устройство, — можно просто взглянув на него.
Гидрострелка представляет из себя не длинную трубу относительно большого диаметра, с отводами меньшего диаметра, она похожа на вытянутый бочонок.
Очевидно, гидроразделитель нужен для выравнивания давления во всех подключенных к нему трубопроводах. Действительно, если подключить к этому куску толстой трубы трубопроводы подачи и обратки, то давление в них сразу выровняется, ведь само гидравлическое сопротивление устройства не значительное, специалисты называют его «нулевым».
Но какая в этом практическая польза? В каких случаях нам понадобится выравнивать давление между подачей и обраткой?
Рассмотрим подробней, как применяется гидрострелка, и что нужно учесть в системе отопления, чтобы решить вопрос о необходимости применении. Но прежде нужно понять и другое – откуда вокруг такого простого устройства столько толкований и рекомендаций по его установке? А ноги растут из у.е., т.е. из $.
Откуда берутся сложности
Сама гидрострелка хоть и проста на вид, но не столь дешева. Не в гаражном, а в фирменном исполнении — 250$. А ее применение еще влечет и ее обвязку (фитинги, сливы, краны), что под 100$. А с установкой все это вместе уже целых 400 $. Действительно не дешевый получается кусок трубы в фирменном исполнении.
Но этого мало. Если простую систему, под соусом «установка полезнейшей гидрострелки», преобразовать в сложную, и напичкать автоматикой (примерно как на схеме ниже), т.е. вынести из под насоса котла 3 контура (бойлер, радиаторы, теплые полы) и обеспечить каждый своей насосной группой и подключить это все к фирменному коллектору с этим устройством, и установить контроллер автоматики, то все это вместе может потянуть на целых 2500$.
И за что же нужно выкинуть такую сумму? Оказывается, что не за что, так как в подавляющем большинстве случаев гидрострелка в системе отопления не нужна, и никакой особой роли не играет. Необходима она лишь в действительно сложных системах отопления, с множеством контуров отходящих от основной магистрали, обеспеченных собственными насосами.
Чтобы каждый контур не сильно влиял на соседний, параллельный ему, необходимо подровнять давление между магистралями подачи и обратки. Вот тогда и применяют гидростерлку и все необходимые для ее работы аксессуары.
Подробней, зачем нужен гидравлический разделитель и какая его роль рассмотрим на схемах.
Особенности применения гидрострелки
Рассмотрим схему отопления с несколькими насосами и с двумя котлами.
От подачи (красным) ответвляются контур радиаторов, контур теплых полов, контур водяного бойлера (теплоноситель отопления греет воду для бытовых нужд), может быть еще контур для отопления других удаленных помещений – этажей, оранжереи, гаража, сауны, другого дома…
Теперь видно, что насосы на этих контурах нужны разные.
Длины этих контуров и их сопротивление разное…. Если включается мощный насос в одном контуре, то он изменит давление на границах параллельного контура, хотим мы этого или не хотим. Он может уменьшить количество проходящего теплоносителя по соседнему контуру, остановить там движение или вообще опрокинуть струю. Из этого положение нужно как то выходить, что и указано на следующей схеме.
Теперь подача и обратка соединены возле котла гидрострелкой. А это значит, что давление в них выровнялось, и влияние насосов в контурах на соседние контуры сошло на нет. Мы получили стабильную систему.
Понятно, что через гидрострелку между подачей и обраткой начнет циркулировать жидкость. Движется она от подачи на обратку, т.е. котел частично замыкается сам на себя. Не вредно ли это? А не может ли теплоноситель поменять направление движения в другую сторону?
Как работает система отопления с гидравлическим разделителем
Режим работы системы отопления с гидрострелкой, когда жидкость не движется между подачей и обраткой через гидрострелку в принципе невозможен.
Это из разряда фантастики, так как не бывает абсолютно одинаковых давлений в контурах подачи и обратки.
Режим, когда жидкость движется из обратки в подачу, в принципе, возможен, если почему-то подобран слишком слабомощный котел, или насос контура котла, или если этот насос вышел из строя.
Тогда жидкость под воздействием насосов дополнительных контуров может циркулировать из обратки в подачу через гидрострелку. Это аварийный режим, он будет хорошо заметен по горячему котлу и холодным потребителям и должен быть устранен. Котел с таким режимом будет работать на максимуме температуры, а теплоноситель в контурах будет прохладным.
При этом разница температур между подачей и обраткой на котле будет весьма большой, во всяком случае, больше чем рекомендуют производители – «не более 20 градусов». Этот режим вредный для котла, он будет образовывать конденсат на камере сгорания или даже может привести к поломке теплообменника.
Режим, когда жидкость частично циркулирует через гидрострелку от подачи на обратку является нормальным (небольшое превышение расхода в контуре котла над сумой расходов потребителей).
При этом разница температур между подачей и обраткой на котле уменьшается, что нормально для его работы, и даже полезно во время запуска холодной системы. Важно лишь, чтобы этот нисходящий поток через гидравлический разделитель не оказался бы слишком большим, что возможно при абсолютно неграмотном монтаже системы или при поломке в контурах. Котел, работающий сам на себя, будет останавливаться слишком часто, что тоже нехорошо.
КНИГА 2, ГЛАВА 15: Насосы
Насосы
На рисунках с 15-1 по 15-5 показаны схематические обозначения нескольких насосов с постоянным рабочим объемом. Используйте насосы с постоянным рабочим объемом в простых одно- или двухцилиндровых контурах, которые никогда не останавливаются под давлением. Также используйте их для цепей с односкоростным двигателем или цепей, в которых несколько цилиндров работают одновременно, но никогда не останавливаются и не удерживают полное давление. Насосы с фиксированным рабочим объемом всегда перемещают заданный объем жидкости под давлением между давлением, определяемым сопротивлением, и максимальной настройкой предохранительного клапана.
Насосы постоянного рабочего объема могут быть шестеренчатыми, героторными, лопастными или поршневыми. Наиболее распространены шестеренчатые и лопастные. Они относительно недороги, очень надежны и при правильном использовании выделяют мало тепла.
Шестеренчатые и лопастные насосы бывают самых разных конфигураций. На рисунках с 15-1 по 15-3 показан один или несколько насосов в одном корпусе. Насосы могут иметь общий вход или несколько входов. Большинство комбинированных насосов имеют отдельные выходы для использования в разных контурах. Поток от каждого насоса в комбинации может быть одинаковым или различным.
Рис. 15-2. Обозначение сдвоенного насоса На рис. 15-4 показано обозначение автономного сдвоенного насоса для контура высокого-низкого давления.
Поток от обоих насосов перемещает привод к работе и обратно при низком давлении. Насос большого объема разгружается через встроенный разгрузочный клапан на рабочем контакте. Таким образом, вся мощность двигателя остается для привода насоса малого объема/высокого давления. Эта схема обычно потребляет меньше лошадиных сил без ущерба для времени цикла. Представленный здесь комплектный насос компактен и недорог, но любой сдвоенный насос с подходящими клапанами может снабжать контур высокого-низкого давления.
Многие производители производят насосы с сквозным приводом, подобные показанному на рис. 15-5. Двухвальный электродвигатель обычно приводит в действие оба насоса. В насосе с сквозным приводом второй насос крепится болтами к валу первого насоса и приводится в движение валом. При подключении более двух насосов необходимо учитывать некоторые возможные проблемы: выдержит ли вал первого насоса крутящий момент дополнительных насосов; не приведут ли дополнительные насосы к слишком большой радиальной нагрузке из-за слишком большого количества насосов.
Рис. 15-4. Символ для насосов высокого-низкого давленияКонтуры насосов постоянной производительности
На рис. 15-6 показана принципиальная схема насоса постоянной производительности, работающего от одного цилиндра. В состоянии покоя насос разгружается через двухцентровый клапан при минимальном давлении. Когда цилиндр выдвигается, давление — это все, что требуется для перемещения цилиндра. Когда цилиндр соприкасается с работой, давление увеличивается настолько, насколько это необходимо для выполнения работы. Когда цилиндр втягивается, давление — это все, что требуется, чтобы вернуть цилиндр и нагрузку. Ни в коем случае предохранительный клапан не сбрасывает масло в бак. Следовательно, эта схема работает с небольшим нагревом и не требует теплообменника при использовании деталей с высоким КПД.
Рис. 15-5. Обозначение насоса со сквозным приводом На Рис. 15-7 показан один из способов использования насосов постоянного рабочего объема в многоцилиндровом контуре.
Каждый из трех цилиндров в этом примере имеет отдельный насос, предохранительный клапан и направляющий клапан. Приводы перемещаются с требуемой скоростью и усилием, потому что настройки потока и предохранительного клапана каждого насоса соответствуют рабочим требованиям их цилиндра. Поскольку регуляторы расхода отсутствуют, предохранительные клапаны никогда не сбрасывают лишнюю жидкость, позволяя всей подводимой энергии совершать полезную работу. Тепло не должно быть проблемой в этой цепи.
Двух насос. Способность
. Эта схема работает лучше всего, когда CYL2 не работает одновременно с CYL3.
Рис. 15-7. Схема с тремя неподвижными насосами, питающими три привода Требуется время для проектирования эффективных схем, но результаты окупаются в будущей сбережениях.
Схема высокого-низкого давления на рис. 15-8, в которой вращается большой быстроходный цилиндр, экономит как первоначальные, так и эксплуатационные расходы. Если бы использовался один насос на 60 галлонов в минуту, работающий при 3000 фунтов на квадратный дюйм, потребовался бы двигатель мощностью 120 л.с. Заменив сдвоенный насос секциями на 60 и 10 галлонов в минуту, можно уменьшить размер двигателя без ущерба для времени цикла. Большая разница возникает из-за того, что для перемещения цилиндра, скажем, при 450 и 500 фунтах на квадратный дюйм требуется всего 20,4 л.с. Когда цилиндр встречает сопротивление и давление возрастает примерно до 500 фунтов на квадратный дюйм или выше, секция насоса на 60 галлонов в минуту разгружается без давления, в то время как насос на 10 галлонов в минуту выполняет свою работу. Насос на 10 галлонов в минуту при 3000 фунтов на квадратный дюйм требует 17,5 л.с. Хотя скорость работы ниже, время в пути увеличивается. Немного подумав, можно легко сэкономить деньги на электродвигателе и элементах управления, а также снизить затраты на электроэнергию в течение всего срока службы машины.
In Figure 15-9, a фиксированный высокопроизводительный насос с сквозным приводом в сочетании с малопроизводительным насосом с компенсацией давления создает другой тип схемы высокого-низкого давления. Эта схема обеспечивает быстрое перемещение, а затем поддерживает зажимное давление в течение продолжительных периодов времени с небольшим выделением тепла. Работа схемы такая же, как на рис. 15-8. Он не требует специального электрического управления, поскольку разгрузочный клапан автоматически сбрасывает объемный насос при любом давлении выше 400 фунтов на квадратный дюйм. Насос с компенсацией давления с малым рабочим объемом снижает затраты на электроэнергию и отопление. Такая компоновка насоса заменяет большой насос с компенсацией давления в некоторых приложениях.
Насосы с компенсацией давления и насосы с переменным рабочим объемом
Один из способов избежать выделения тепла при поддержании давления — использовать насосы с компенсацией давления. Поток от насосов с компенсацией давления падает почти до нуля, когда они достигают давления компенсатора. Уменьшенный расход снижает потребление мощности и предотвращает перегрев системы. Имейте в виду: насосы с компенсацией давления дороже, чем насосы с постоянным рабочим объемом, и обычно менее устойчивы к загрязнениям. Кроме того, насосы с компенсацией давления бывают только лопастными или поршневыми. Насосы других конструкций не могут работать с переменным рабочим объемом при той же скорости вращения.
На рис. 15-10 показаны символы для насоса с компенсацией давления. Стрелка внутри круга, параллельная пути потока, указывает на компенсацию давления. Полный символ показывает все рабочие функции. Упрощенный символ не включает некоторые детали (например, слив картера) и предполагает, что человек, читающий принципиальную схему, знает об их необходимости.
Рис. 15-11. Символ для компенсации давления насос с переменным рассеянием насос более универсальный. Символ на рис. 15-11 указывает на насос переменной производительности с компенсацией давления. Наклонная стрелка на символе насоса обозначает переменный или регулируемый поток. Подача насоса с компенсацией давления автоматически уменьшается при увеличении давления, но наклонная стрелка также указывает на переменный максимальный выходной объем.
Насос с регулируемым рабочим объемом может устранить необходимость в управлении потоком в некоторых контурах.
Насос с переменным распределением на рис. 15-12 не складывается под давлением. Используйте этот тип насоса для изменения скорости привода без потери энергии. При таком управлении скоростью выделяется меньше тепла. Управление насосами переменной производительности может быть ручным, гидравлическим или электрическим с помощью сервоприводов или пропорциональных клапанов.
Рис. 15-13. Схема для насоса с компенсацией давления с удаленным оператором Рисунок 15-13 показывает символ для насоса, сжатого с давлением с удаленным оператором для регулировки максимального давления. Установите компенсатор насоса на минимальное давление и отрегулируйте давление в системе удаленно.
На этой схеме показан регулируемый вручную дистанционный предохранительный клапан, установленный рядом с оператором для легкого доступа.
. Функция, ослабевающая нагрузку, может быть добавлена на насосы. На рис. 15-14 показан символ насоса для такой комбинации. Дополнительный порт в насосе измеряет давление в напорных линиях к приводу. Измерение фактического рабочего давления заставляет насос компенсировать потребность в расходе при давлении на 100–150 фунтов на квадратный дюйм выше рабочего давления. Чувствительность к нагрузке выгодна только в контурах, использующих подачу насоса меньше максимальной. В этих схемах насосы с регулированием по нагрузке более эффективны — они тратят меньше энергии и уменьшают нагрев масла.
Рис. 15-15. Насос, компенсированный под давлением, с функцией ограничения лошадиных сил Насос на рисунке 15-15 компенсируется давлением с добавлением консервирования.
Когда максимальная требуемая мощность насоса может превышать мощность первичного двигателя, используйте ограничитель мощности. Ограничение мощности позволяет использовать бензиновый или дизельный двигатель меньшего размера с насосом большого объема на внедорожной технике.
Установите компенсатор на насосе с ограничением мощности на максимальное давление в системе при компенсированном расходе. Поскольку давление увеличивается при высоком расходе, необходимая мощность может превышать доступную. Ограничитель мощности снижает рабочий объем насоса при заданном давлении. Уменьшение рабочего объема насоса по мере роста давления снижает потребность в лошадиных силах до доступной. С помощью этой системы двигатель мощностью 20 л.с. может управлять насосом производительностью 60 галлонов в минуту до 5000 фунтов на квадратный дюйм при уменьшенном расходе.
Контуры насосов переменной производительности с компенсацией давления
«>
Чтобы управлять скоростью привода, выделяя мало тепла или вообще не выделяя его, попробуйте схему на рис.
15-16. Насос с переменным рабочим объемом довольно точно регулирует скорость цилиндра при минимальной мощности. Когда цилиндр работает, давление в системе — это только то, что нужно для перемещения груза. Весь поток насоса направляется в цилиндр, поэтому единственная потеря энергии связана с неэффективностью компонентов. Такая установка работает непрерывно без теплообменника. Температура масла может подняться на 15-25 градусов выше температуры окружающей среды только тогда, когда частота циклов превышает десять или более в минуту.
. На рисунке 15-17. установка насоса. Эта схема позволяет нескольким цилиндрам работать по отдельности или вместе. Когда цилиндры работают одновременно, добавьте регуляторы потока, чтобы ограничить привод, который встречает наименьшее сопротивление.
Можно быть проблемой на скомпенсированных давления насосные цирки. Если насос настроен на высокое давление и/или если в контуре используются регуляторы расхода, потери энергии приводят к избыточному теплу. Эффективность направляющих клапанов также является важным фактором. Поскольку большую часть времени система поддерживает максимальное давление, утечка в золотниках клапанов приводит к дополнительному нагреву.
Насосы с компенсацией давления часто преждевременно выходят из строя из-за высокой частоты циклов привода. Высокая частота циклов приводит к быстрому срабатыванию компенсационного механизма, и результирующие скачки давления могут привести к выходу детали из строя. Небольшой аккумулятор на выходе из насоса сглаживает цикл переключения компенсатора, уменьшая скачки давления и продлевая срок службы компонентов.
Один из способов преодоления проблемы отопления-насос на рисунке 15-18. Когда цилиндр работает, этот чувствительный к нагрузке насос с компенсацией давления никогда не позволяет давлению в системе подняться более чем на 150–200 фунтов на квадратный дюйм выше требуемой нагрузки. Насос постоянно измеряет нагрузку и компенсирует это давление плюс жесткость пружины, чувствительной к нагрузке. Измерение нагрузки обычно устраняет необходимость в теплообменнике — даже в системе с регуляторами расхода.
Проложите линию датчиков от каждого порта в цепи с несколькими исполнительными механизмами. Различные линии обратной связи встречаются в порту измерения нагрузки насоса с обратным клапаном, чтобы изолировать их друг от друга. Насос всегда воспринимает самую высокую нагрузку в контуре и соответственно устанавливает выходное давление.
Схема управления расходомером на входе – единственный способ управления приводом. При чрезмерной нагрузке используйте уравновешивающий клапан, чтобы привод не разбежался.
When driving the pump with an engine — or to save energy with a smaller electric motor — use схема ограничения мощности на рис. 15-19. Эта схема изменяет рабочий объем насоса всякий раз, когда требуемая мощность превышает требуемую настройкой пружины компенсатора. Компенсатор мощности может устанавливаться на заводе или регулироваться на месте. Когда давление в системе достигает настройки компенсатора насоса, выходной поток прекращается, как и у любого насоса с компенсацией давления.
Двунаправленные насосы
Аксиально- и радиально-поршневые насосы могут подавать жидкость из любого порта при вращении в одном направлении.
Замкнутые контуры используют эту особенность поршневых насосов. Контур насоса с замкнутым контуром направляет жидкость к приводу, в то время как жидкость из того же устройства возвращается на вход насоса.
(Не путайте реверсивные насосы с реверсивными насосами. Реверсивные насосы могут вытекать из любого порта, но только при обратном вращении. Реверсивный насос имеет один порт, соединенный с резервуаром, а другой порт, соединенный с трубопроводом. Большинство двухвращательных насосов работают с гидравлическими контурами внедорожной техники, потому что вращение приводного вала насоса отличается от одной единицы оборудования к другой.)
Обычно двунаправленные насосы не имеют патрубка, ведущего к баку. Оба порта подключаются непосредственно к портам цилиндра или двигателя. Многие двунаправленные контуры управляют гидравлическими двигателями, потому что они принимают и возвращают почти одинаковое количество жидкости. Наиболее распространенной замкнутой схемой является гидростатический привод, часто используемый на внедорожной технике.
На рис. 15-20 показан схематический символ реверсивного насоса. Обратите внимание на два энергетических треугольника, которые показывают, что жидкость вытекает из обоих отверстий. Насос выходит только из одного порта за раз, в то время как противоположный порт является впускным. С одним портом, подключенным к резервуару, а другим портом, подключенным к контуру, насос служит однонаправленным насосом с переменным рабочим объемом. Направление потока двунаправленного насоса, подключенного таким образом, зависит от положения ручки управления ходом. Изменяя положение ручки управления, любой порт может служить входом или выходом.
Рис. 15-21. Двук-направляющий насос в гидростатической цепи с замкнутой петлей Рисунок 15-21 Показывает гидростатическая трансмиссия-общая би-направляющая цепь биопровода.
Небольшой насос постоянной производительности A (называемый подкачивающим насосом) компенсирует утечку в основном насосе и двигателе во время работы контура. Обратные клапаны B защищают нагнетательный насос и пропускают масло только на обратную сторону замкнутого контура. Клапан сброса заряда C сбрасывает избыточный поток заряда в бак под давлением от 150 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Поток нагнетательного насоса генерирует тепло в гидростатических системах. Многие гидростатические системы используют жидкость подкачивающего насоса для управления органами управления насосом и/или вспомогательными контурами.
, когда возврат. Не равный выходной поток, используйте биографический насос SCHEMATIC. на рис. 15-22. При использовании цилиндра с одинарным концом штока, присоединенного к двунаправленному насосу, объем жидкости, поступающей к концу крышки, когда цилиндр выдвигается, больше, чем поток, возвращающийся в насос из конца штока.
При изменении направления цилиндра все наоборот. Без способа преодоления неравенства потоков двунаправленный насос, приводящий в действие одноштоковый цилиндр, не будет работать.
Для цилиндров с одним штоком добавьте обратный клапан A , предохранительный клапан низкого давления B и 2-ходовой клапан NC пилотного управления C в замкнутый контур. Обратный клапан A позволяет насосу забирать масло из бака, когда цилиндр выдвигается. Предохранительный клапан B и 2-ходовой клапан C обеспечивают путь для отвода избыточного масла в бак при втягивании цилиндра.
Часто в больших цилиндрах, работающих при высоком давлении и скорости, используются двунаправленные насосы с неравномерной пропускной способностью. Эта схема очень эффективна и практически исключает гидравлический удар
Двунаправленные насосные контуры
Управляя объемом потока и его направлением с помощью двунаправленного насоса, можно заставить гидравлический двигатель вращаться в любом направлении с бесступенчатой регулировкой скорости.
Замкнутая цепь тратит очень мало энергии. При запуске или изменении направления толчки минимальны, потому что насос запускается и проходит через отсутствие потока во время своего цикла. Гидравлический двигатель плавно замедляется, когда расход насоса достигает нуля, замедляя любую нагрузку, которую он приводит.
На рис. 15-23 показаны части простой гидростатической трансмиссии, в которой используется этот тип схемы. Он состоит из двунаправленного насоса переменной производительности, подключенного к двунаправленному гидравлическому двигателю фиксированной производительности в замкнутом контуре. Нагнетательный насос A , приводимый в действие реверсивным насосом, забирает масло из бака и подает его через обратные клапаны C1 и C2 , чтобы замкнутый контур оставался заполненным. Избыточное масло из подкачивающего насоса сливается через предохранительный клапан B в бак.
Челночный клапан E и предохранительный клапан D направляют поток подпитки на сторону низкого давления замкнутого контура, когда работает гидравлический двигатель. Это происходит потому, что давление настройки предохранительного клапана D примерно на 100 фунтов на кв. дюйм ниже, чем у предохранительного клапана B . Непрерывное вливание охлажденного отфильтрованного масла защищает замкнутый контур от перегрева и загрязнения.
Перепускные клапаны с поперечными отверстиями F1 и F2 защищают насос и двигатель от избыточного давления. Когда давление в замкнутом контуре превышает настройку предохранительного клапана, масло перетекает в противоположную линию. Однако, поскольку объем системы невелик, поток через байпас быстро нагревается. Это тепло может повредить компоненты, шланги и уплотнения. В большинстве гидростатических контуров в настоящее время используются клапаны для отключения насоса при несколько более низком давлении, чем настройка предохранительного клапана с поперечным портом.
Этот разгрузочный клапан устраняет нагрев потока насоса, но не помогает, когда приводной гидравлический двигатель работает как насос.
(Замена контура с замкнутым контуром на 4-ходовой распределитель и насос постоянной производительности с регуляторами расхода для изменения скорости также может управлять гидравлическим двигателем в любом направлении. Этот упрощенный контур стоит примерно в пять раз меньше, чем гидростатическая трансмиссия. , Однако затраты на системный шок, нагрев масла и повреждение машины, вызванные более дешевой системой, намного превышают первоначальную экономию средств.)
Рис. 15-24. Двунаправленный насос с замкнутым контуром, выдвигающий одноштоковый цилиндр Использование насоса с замкнутым складом с цилиндром с одним изделиями требует дополнительного класса в насосе. На рисунках 15-24 и 15-25 показана схема цилиндра одностороннего действия, работающая от двунаправленного насоса замкнутого цикла.
Термин замкнутый-разомкнутый контур указывает, что насос является двунаправленным, но один порт соединен с резервуаром через обратный клапан A . Это предохраняет насос от голодания при выдвижении цилиндра. Кроме того, предохранительный клапан низкого давления B и 2-ходовой клапан NC C обеспечивают путь к резервуару для избыточного потока от конца крышки цилиндра, когда она втягивается.
Когда цилиндр выдвигается, как показано на рис. 15-24, поток из штокового конца цилиндра не может заполнить насос. Поскольку насосу требуется больше масла, чем подает цилиндр, открывается обратный клапан A , позволяя маслу из бака поступать в насос. (Обратите внимание, что большие штоки цилиндров увеличивают потребность в потоке от нагнетательного насоса и бака.)
Рис. 15-25. Двунаправленный насос замкнутого цикла с втягивающим одноштоковым цилиндром
Во время этой части цикла управляющее давление открывает нормально закрытый двухходовой клапан C , позволяя избыточному потоку цилиндра пройти через предохранительный клапан низкого давления B в бак.
(Опять же, чем больше шток цилиндра, тем больший объем масла направляется в бак.)
Основной причиной использования реверсивных насосов является очень плавное управление приводом, который они обеспечивают. Двунаправленные насосы полностью контролируют запуск, остановку и реверсирование самых больших высокоскоростных приводов. Это практически исключает удары системы и значительно продлевает срок службы машины.
Поиск и устранение неисправностей гидравлических насосов | Смазка машин
Когда возникает проблема с гидравликой, насос заменяется одним из первых компонентов, но он должен быть последним. Насос является одной из наиболее трудоемких и дорогостоящих частей для замены, и его никогда не следует заменять до проведения нескольких испытаний. В этой статье мы обсудим некоторые из самых простых тестов и проверок, которые необходимо выполнить в первую очередь, прежде чем вы решите заменить деталь.
Перед проведением каких-либо физических тестов вы можете провести несколько основных визуальных тестов, чтобы определить состояние вашей помпы.
Убедитесь, что электродвигатель работает. Несмотря на то, что это простая концепция, прежде чем приступать к замене деталей, очень важно убедиться, что электродвигатель работает. Часто это один из аспектов, который проще всего упустить из виду, но его необходимо подтвердить, прежде чем двигаться дальше.
Убедитесь, что вал насоса вращается. Несмотря на то, что защитные кожухи муфты и крепления с С-образной поверхностью могут затруднить проверку, важно установить, вращается ли вал вашего насоса. Если это не так, это может указывать на более серьезную проблему, и ее следует немедленно исследовать.
Проверить уровень масла. Это, как правило, более очевидная проверка, поскольку часто это один из немногих факторов, которые проверяются перед заменой насоса. Уровень масла должен быть на три дюйма выше всасывания насоса. В противном случае в резервуаре может образоваться вихрь, пропускающий воздух в насос.
Если уровень масла низкий, определите место утечки в системе.
Хотя это может быть сложным процессом, необходимо убедиться, что ваши машины работают должным образом. Утечки может быть трудно найти.
Как звучит насос при нормальной работе? Пластинчатые насосы обычно работают тише поршневых и шестеренчатых насосов. Если помпа издает пронзительный скулящий звук, скорее всего, это кавитация. Если он издает стук, как будто вокруг гремят шарики, вероятной причиной является аэрация.
Кавитация – это образование и схлопывание воздушных полостей в жидкости. Когда насос не может получить весь необходимый ему объем масла, возникает кавитация. Гидравлическое масло содержит приблизительно девять процентов растворенного воздуха. Когда насос не получает достаточного объема масла на своем всасывающем отверстии, возникает высокое вакуумметрическое давление.
Этот растворенный воздух вытягивается из масла на стороне всасывания, а затем разрушается или взрывается на стороне нагнетания. Взрывы производят очень устойчивый, высокий звук.
Когда пузырьки воздуха лопаются, внутренняя часть насоса повреждается.
В то время как кавитация является разрушительным явлением, при надлежащих методах профилактического обслуживания и системе контроля качества раннее обнаружение и сдерживание остаются достижимыми целями. Датчик кавитации насоса UltraTrak 850S CD от UE System представляет собой интеллектуальный аналоговый датчик, разработанный и оптимизированный для раннего обнаружения кавитации в насосах путем измерения ультразвука, возникающего, когда кавитация начинает образовывать ранние пузырьки в насосе. Непрерывно отслеживая воздействие, вызванное кавитацией, система предоставляет простое единое значение для тренда и оповещения о возникновении кавитации.
Причина первая
Вязкость масла слишком высока. Низкая температура масла увеличивает вязкость масла, что затрудняет поступление масла в насос. Большинство гидравлических систем не следует запускать при температуре масла ниже 40°F и не следует подвергать нагрузке до тех пор, пока температура масла не достигнет 70°F.
Многие водоемы не имеют подогревателей, особенно на юге. Даже когда обогреватели доступны, они часто отключены. Хотя повреждение может быть не немедленным, если насос постоянно запускается при слишком холодном масле, насос преждевременно выйдет из строя.
Рисунок 1
Причина вторая
Всасывающий фильтр или сетчатый фильтр загрязнены. Сетчатый фильтр обычно имеет размер 74 или 149 микрон и используется для предотвращения попадания «крупных» частиц в насос. Сетчатый фильтр может быть расположен внутри или снаружи резервуара. Сетчатые фильтры, расположенные внутри резервуара, находятся вне поля зрения и внимания. Часто обслуживающий персонал даже не знает, что в резервуаре есть сетчатый фильтр.
Всасывающий фильтр следует снимать с трубопровода или резервуара и очищать не реже одного раза в год. Несколько лет назад завод обратился за помощью в устранении неполадок в системе, в которой за одну неделю уже было заменено пять насосов.
При ближайшем рассмотрении было обнаружено, что крышка сапуна отсутствует, что позволяет грязному воздуху поступать прямо в резервуар.
Проверка гидравлической схемы показала сетчатый фильтр на линии всасывания внутри бака. Когда сетчатый фильтр был удален, была обнаружена магазинная тряпка, обернутая вокруг сетки экрана. Очевидно, кто-то использовал тряпку, чтобы заткнуть отверстие крышки сапуна, после чего она упала в бак. Загрязнение может исходить из множества различных источников, поэтому стоит проявлять бдительность и ответственность в отношении наших методов и мер по обеспечению надежности.
Причина третья
Электродвигатель приводит в действие гидравлический насос со скоростью, превышающей номинальную скорость насоса. Все насосы имеют рекомендуемую максимальную скорость привода. Если скорость слишком высока, потребуется больший объем масла на всасывающем патрубке.
Из-за размера всасывающего отверстия достаточное количество масла не может заполнить всасывающую полость насоса, что приводит к кавитации.
Хотя это случается редко, некоторые насосы рассчитаны на максимальную скорость привода 1200 оборотов в минуту (об/мин), а другие имеют максимальную скорость 3600 об/мин. Скорость привода следует проверять каждый раз, когда насос заменяется насосом другой марки или модели.
Каждая из этих разрушительных причин кавитации может нанести серьезный необратимый ущерб вашему оборудованию. Поэтому важно не только иметь надлежащие упреждающие методы, но и систему мониторинга, которая может постоянно защищать ваши ценные активы, например датчик кавитации UltraTrak 850S CD насоса UE System. Эти датчики регулярно контролируют состояние ваших насосов и немедленно предупреждают вас о появлении симптомов кавитации, позволяя вам принять корректирующие меры, пока не стало слишком поздно.
Рис. 2. Стрелка на шестеренчатом насосе
корпус указывает направление вращения.
Аэрация
Аэрацию иногда называют псевдокавитацией, поскольку воздух поступает во всасывающую полость насоса.
Однако причины аэрации полностью отличаются от причин кавитации. В то время как кавитация вытягивает воздух из масла, аэрация является результатом попадания наружного воздуха во всасывающую линию насоса.
Несколько факторов могут вызвать аэрацию, в том числе утечка воздуха во всасывающей линии. Это может быть в виде неплотного соединения, треснутой линии или неправильной установки уплотнения. Одним из методов обнаружения утечки является распыление масла вокруг фитингов всасывающей линии. Жидкость будет на мгновение втянута во всасывающую линию, и стук внутри насоса прекратится на короткий период времени, как только будет найден путь для воздушного потока.
Плохое уплотнение вала также может вызвать аэрацию, если система снабжается одним или несколькими насосами с постоянной производительностью. Масло, которое перепускается внутри насоса с фиксированным рабочим объемом, направляется обратно к всасывающему отверстию. Если уплотнение вала изношено или повреждено, воздух может проходить через уплотнение во всасывающую полость насоса.
Как упоминалось ранее, если уровень масла слишком низкий, масло может попасть во всасывающую линию и попасть в насос. Поэтому всегда проверяйте уровень масла, когда все цилиндры находятся в убранном положении.
Если установлен новый насос, а давление не создается, возможно, вал вращается в неправильном направлении. Некоторые шестеренчатые насосы можно вращать в любом направлении, но у большинства на корпусе имеется стрелка, указывающая направление вращения, как показано на рис. 2.
Вращение насоса всегда следует смотреть с конца вала. Если насос вращается в неправильном направлении, достаточное количество жидкости не будет заполнять всасывающий патрубок из-за внутренней конструкции насоса.
Рис. 3. Настройка компенсатора ограничивает
максимальное давление на выходе
насоса переменной производительности.
Насос постоянной производительности подает постоянный объем масла при заданной частоте вращения вала.
После насоса должен быть установлен предохранительный клапан, чтобы ограничить максимальное давление в системе.
После визуальной и звуковой проверки следующим шагом будет определение того, есть ли у вас проблемы с объемом или давлением. Если давление не достигает желаемого уровня, изолируйте насос и предохранительный клапан от системы. Это можно сделать, закрыв клапан, заглушив линию ниже по потоку или заблокировав предохранительный клапан. Если при этом давление возрастает, это означает, что ниже по потоку от точки изоляции находится компонент, который находится в обходе. Если давление не растет, неисправность насоса или предохранительного клапана.
Если система работает на более низкой скорости, существует проблема с объемом. Насосы со временем изнашиваются, что приводит к снижению подачи масла. Хотя расходомер можно установить на напорной линии насоса, это не всегда практично, так как могут отсутствовать подходящие фитинги и переходники. Чтобы определить, сильно ли изношен насос и работает ли он в обход, сначала проверьте ток, подаваемый на электродвигатель.
Если возможно, это испытание следует проводить на новом насосе, чтобы установить эталонное значение. Мощность электродвигателя зависит от мощности гидросистемы, требуемой системой.
Это показано в следующей формуле:
лошадиных сил электродвигателя (л.с.) = галлонов в минуту (GPM) x фунтов на квадратный дюйм (psi) x 0,00067.
Например, если используется насос производительностью 50 галлонов в минуту и максимальное давление составляет 1500 фунтов на квадратный дюйм, потребуется двигатель мощностью 50 л.с. Если насос подает меньше масла, чем когда он был новым, ток привода насоса упадет. 230-вольтовый двигатель мощностью 50 л.с. имеет средний номинал полной нагрузки 130 ампер. Если сила тока значительно ниже, насос, скорее всего, перепускает и его следует заменить.
Также следует проверить температуру корпуса насоса и всасывающего трубопровода. Сильное повышение температуры указывает на сильно изношенный насос.
Рис.
4. Чтобы изолировать насос постоянной производительности и предохранительный клапан от системы, закройте клапан или заглушите линию после (слева) . Если давление растет, компонент после точки изоляции обходит (справа) .
Наиболее распространенным типом насосов с переменным рабочим объемом является конструкция с компенсацией давления. Настройка компенсатора ограничивает максимальное давление на выходе из насоса. Насос должен быть изолирован, как описано для насоса постоянной производительности.
Если давление не растет, возможно, неисправен предохранительный клапан или компенсатор насоса. Перед проверкой любого компонента выполните необходимые процедуры блокировки и убедитесь, что давление на выпускном порту равно нулю. После этого предохранительный клапан и компенсатор можно разобрать и проверить на наличие загрязнений, износа и сломанных пружин.
Если в системе существует проблема с объемом, выполните следующие проверки:
- Проверьте температуру линии резервуара предохранительного клапана с помощью температурного пистолета или инфракрасной камеры.
Линия бака должна иметь температуру, близкую к температуре окружающей среды. Если линия горячая, предохранительный клапан либо застрял частично в открытом положении, либо установлен слишком низко. 907:30 - Установите расходомер в дренажную линию картера и проверьте скорость потока. Большинство насосов с регулируемым рабочим объемом пропускают от одного до трех процентов максимального объема насоса через сливную линию картера. Если скорость потока достигает 10 процентов, насос следует заменить. Стационарная установка расходомера в дренажной линии картера является отличным надежным средством устранения неполадок.
- Проверьте ток на приводном двигателе.
- Убедитесь, что давление компенсатора на 200 фунтов на кв. дюйм превышает максимальное давление нагрузки. Если установлено слишком низкое значение, золотник компенсатора сместится и начнет уменьшать объем насоса, когда система требует максимального объема. 907:30
Линия бака должна иметь температуру, близкую к температуре окружающей среды. Если линия горячая, предохранительный клапан либо застрял частично в открытом положении, либо установлен слишком низко. 907:30 Выполнение этих рекомендуемых тестов должно помочь вам принять правильное решение о состоянии ваших насосов или причинах отказов насосов.