Когда нужна гидрострелка в системе отопления: Гидрострелка в системе отопления: зачем нужна, схема работы

Содержание

Что такое гидрострелкаМастер водовед

05 октября 2013г.

Нередко, на страницах интернет-ресурсов, можно встретить очень сжатое, написанное только техническими терминами, описание гидрострелки. Мы в этой статье постараемся раскрыть, что такое гидрострелка и зачем она нужна.

Гидрострелка — применяется для гидравлического разделения потоков. Таким образом, гидравлический разделитель это некий канал между контурами, который позволяет сделать динамически независимые контуры для передачи движения от теплоносителя. Чаще в интернете используют официальное название: гидрострелка гидравлический разделитель.

Зачем нужна гидрострелка в системе отопления

В системе отопления, гидрострелка — это связующее звено между двумя отдельными контурами по передаче тепла и она полностью нейтрализует динамическое влияние между контурами. У нее есть два назначения:

  • первое — она исключает гидродинамическое влияние, при отключении и включении некоторых контуров в системе отопления, на весь гидродинамический баланс. Например, при использовании радиаторного отопления, теплых полов и нагрева бойлера, имеет смысл разделять каждый поток на отдельный контур, для исключения влияния друг на друга.(смотрите)
  • второе — при небольшом расходе теплоносителя — она должна получить большой расход для второго, искусственно созданного контура. Например, при использовании котла с расходом 40 л/мин, система отопления получается по расходу больше в 2-3 раза (расходует 120 л/мин). В таком случае целесообразно первый контур установить контуром котла и систему развязки отопления установить вторым контуром. Вообще, разгонять котел больше чем предусматривается производителем котла экономически нецелесообразно, в таком случае увеличивается и гидравлическое сопротивление, оно либо не дает необходимый расход, либо увеличивает нагрузку движения жидкости, это приводит к повышенному энергопотребления насоса.

По какому принципу работает гидрострелка

Циркуляция теплоносителя в первом контуре создается при помощи первого насоса. Вторым насосом создается циркуляция через гидрострелку во втором контуре. Таким образом теплоноситель перемешивается в гидрострелке. Если расход в обоих контурах у нас одинаковый, то теплоноситель беспрепятственно проникает из контура в контур, создавая как бы единый, общий контур. В таком случае не создается вертикального движения в гидрострелке или это движение приближено к нулю. Если расход во втором контуре больше чем в первом, то в гидрострелке происходит движение теплоносителя снизу вверх и при увеличенном расходе в первом контуре — сверху вниз.

Рассчитывая и настраивая гидрострелку, нужно добиться минимального вертикального движения. Экономический расчет показывает, что это движение не должно превышать 0.1 м/с.

Зачем снижать вертикальную скорость в гидрострелке? 

Гидрострелка служит и как отстойник мусора в системе, при малых вертикальных скоростях мусор постепенно оседает в гидрострелке, выводясь из системы отопления.

Создание естественной конвекции теплоносителя в гидрострелке, таким образом холодный теплоноситель уходит вниз, а горячий устремляется вверх. Таким образом создается необходимый температурный напор. При использовании теплого пола, можно в второстепенном контуре получить пониженную температуру теплоносителя, а для бойлера более высокую, обеспечив быстрый нагрев воды.

Уменьшение гидравлического сопротивления в гидрострелке,

Выделение из теплоносителя микроскопических пузырьков воздуха, тем самым выводя его из системы отопления через автовоздушник.

Как узнать, что нужна гидрострелка

Как правило, гидрострелку ставят в домах, площадь которых более 200 кв.м., в тех домах где сложная система отопления. Там где используется распределение теплоносителя на несколько контуров. Такие контура желательно делать независимыми от других в общей системе отопления. Гидрострелка позволяет создать идеально стабильную систему отопления и распространять тепло по дому в нужных пропорциях. При использовании такой системы распределение тепла по контурам становится точным и отклонения от настроенных параметров исключены.

Преимущества использования гидрострелок.

Защита чугунных теплообменников исключая тепловой удар. В обычной системе, без использования гидрострелки, создается резкое повышение температуры, при отключении некоторых веток и последующий приход уже холодного теплоносителя. Гидравлическая стрелка дает постоянный расход котла, уменьшая разницу температур между подачей и обраткой.

Повышается долговечность и надежность котельного оборудования за счет стабильной работы без перепадов температуры.

Отсутствие разбалансированности и создание гидравлической устойчивости системы отопления. Именно гидрострелка позволяет увеличить дополнительный расход теплоносителя, что очень трудно добиться установкой дополнительных насосов.

Принцип работы гидравлической стрелки видео 

Нужна ли вам гидрострелка?

    Здравствуйте! Сегодня мы раскажем вам о гидрострелке. Существует не соответствие между простотой устройства гидрострелки и теми не былицами, которые о ней  рассказывают в интернете. Ей приписывают слишком много положительных качеств, которых на самом деле у неё нет. Зачем это делают? Тут все элементарно, гидрострелка- это товар, а для того, чтоб его продать его нужно хорошо описать. И это описание не всегда соответствует действительности. Так вот прочитав о том какие замечательные свойства имеет гидрострелка, конечный потребитель обязательно просит монтажников поставить гидрострелку в котельную. С уверенностью, что без гидрострелки его система работать не будет.

Монтажник, как правило не против, ведь установка гидрострелки, это работа которая увеличит его заработок. И о том, что гидрострелка побольшей части обычном потребителю нужна, никто, никогда, нигде не обмолвиться. А конечный потребитель сам не в состоянии разобраться, что ему нужно. По этому он получает гидрострелку, совершенно ненужные устройства и в итоге переплачивает деньги. 

   Сейчас мы расскажем, что такое гидрострелка? Какими свойствами она на самом деле обладает? Какие выполняет функции? Как она устроена? Куда она ставится? Когда ее необходимо ставить? И вы в итоге сможете сделать для себя вывод нужна она вам или нет или что более важно кому она нужна. Потому что у нас все посходили с ума и пихают их без надобности. 

    Давайте разберемся, где она нужна. Прежде всего устройство гидрострелки, устройство чрезвычайно простое- это кусок трубы круглого или прямоугольного сечения. Расположите его можно горизонтально, можно и вертикально, об этом тоже спорят часто. На самом деле значения не имеет. в основном распалагают вертикально, потому что так удобнее. В верхней части установить автоматический воздухоотводчик, в нижней дренажный кран для удаления шлама который там скапливается. Ещё там есть четыре патрубка для циркуляции теплоносителя два со стороны котлового контура и два со стороны контра потребителей. Иногда производитель устанавливает внутри сеточки на верхней по задумке должен сепарироваться воздух на нижней должен отделяться шлам. Сеточки со временем забиваются достаточно быстро и пристают работать. Поэтому чаще всего гидрострелка внутри пустая, это просто отрезок трубы. Устанавливается гидрострелка между контуром котла и потребителем, на подачу или на обратку. Причем если бы её там не было, то там были бы просто участки магистралей и всё. Что у нас происходит с гидравликой системы, когда мы установили гидрострелку? Мы раздели котловой контур и контуры потребителей. Правильное название гидрострелки "гидравлический разделитель". После того как мы это разделение выполнили, у нас  появляется возможность работы системы в разных режимах.

В интернете вы легко найдете вот такие три картинки, которые рассказывают о трёх различных режимах работы гидрострелки.

    

 

     Вы радуетесь, как замечательно, какая необыкновенная гибкость проявляется в работе моей системы. А вот не тут то было, режим работы гидрострелки всегда один. Объясним почему, что такое вообще режим работы? Он связан соотношением расходов через котловой контур Q1 и через контуры потребителей Q2. Соотношение возможно какое, может быть равенство, расход через котел может быть меньше, может быть больше.

    Смотрим первый рисунок, когда такой режим может иметь место, никогда. Потому что даже если мы подберем сопротивление контуров, производительность насоса таким образом что мы расходы эти уровняем, то как только где-то закроется термоголовка или включится насос бойлера или в любой другой насос, это равенство исчезнет. Его не может быть не теоретически, не практически. Поэтому этот режим не существует, его нет!

    Второй режим. Этот режим нельзя допускать не в коем случае. Почему? В интернете есть такие цифры предполагается, что котел может выдавать 40 л теплоносителя в минуту, а системе в это время требуется 120. Что будет в такой ситуации? Из подачи котлового контура будет поступать 40 л теплоносителя нагретого допустим до 60 градусов. В это время подача потребительского контура будет забирать 120 л. От куда она их берет? 40 литров система заберет из котлового контура и 80 л из обратки которую сама в гидрострелку и подает. Но обратка возвращается уже не 60 градусная,  а 40 градусная. Поэтому 1/3 60 градусного и 2/3 40 градусного теплоносителя дадут нам в подачу потребительского контура уже не 60 градусов, а всего 47. Нам не хватает, что мы делаем мы в котле поднимаем температуру до 80. Тогда у нас в подачу потребительского контура попадает не 80, а около 70. В итоге в системе мы каким образом достигли нужного результата. Но что происходит в нижней части? Из обратки системы теплоноситель возвращается приблизительно на 20-25 градусов холоднее.

Получается, что обратка в котел возвращается около 50 градусов. Это приведет к тому, что мы заставим котел работать конденсационном режиме. Холодной обраткой мы его слишком сильно остужаем, а требование большинству котлов разница между температурой подачи и обратки должна составлять 20 градусов, не больше. Есть такие котлы, которые декларируют 45 градусов, но не у каждого есть такой котел. Для обычного котла этот режим чрезмерный, он может работать или образовывая конденсат на стенках камеры сгорания изнутри, а может и сразу лопнуть. Это первый минус, а второй то, что мы гоняем котел на повышенных температурах, а в систему мы не можем отправить теплоноситель тот, который отдаёт котел потому, что он рармешивается теплоносителем из обратки. Исходя из этого, этого режима допускать нельзя.

     Остается последний третий режим, когда расход в котловом контуре превышает расход в потребителях и эта лишняя часть теплоносителя из котла возвращается обратно в котел подогревая холодную обратку из системы отопления, от всех остальных потребителей. Нужно это для того, чтоб когда у нас система работает в переходных режимах включился гостевой домик, включился бассейн, включился бойлер. Для того, чтобы холодный теплоноситель не нанес вред котлу, мы его подогреваем теплоносителем из котла. Только этот один режим возможен для работы гидрострелки.

    И ещё поговорим о невозможности и ненужности тех режимов, которые мы только что смотрели. С первым режимом всё просто его невозможно достичь на практике. 

    Второй мы определили как вредный, но одновременно с этим он также недостижим. Почему, потому что ситуация когда котел может выдавать 40 литров теплоносителя в минуту в то время, когда системе требуется 120 л, возможна только в одном случае, если совершили ошибку и поставили вам котел в три раза меньше мощности, чем требуется. Но эта ошибка из разряда очень заметных и она должна быть быстро устранена. Потому, что вы сразу обратите внимание на то, что ваша система не справляется со своими задачами.  

    Остаётся только третий режим который мы определили, как правильный. Этот режим характеризуется небольшим превышением расхода в контуре котла, на суммы всех расходов в контурах потребителей. Это превышение приводит к тому, что у нас начинается вертикальное движение в гидрострелке сверху вниз со скоростью 1/10 метров секунду. Это скорость расчётная, с этими расчетами вы можете встретиться в интернете. Небольшая скорость, если умножить эту скорость на площадь поперечного сечения гидрострелки, то мы получим объемный расход который попадает из подачи в обратку и этот расход нам обеспечит подогрев холодной обратки и защиту котла от температурного шока. Никакого гидравлического разделения нам оказывается не нужно. Потому что сколько выдает котел, столько и забирают потребители. А с задачей перемещение теплоносителя из подачи в обратку с целью защиты котла легко справится обычный байпас. Байпас - это трубочка по которой это количество теплоносителя будет перемещаться. Следовательно гидрострелка для разделения контура котла и контуров потребителей не нужна. 

    Так для чего же она тогда нужна? Она нужна для выполнения всего-навсего одной задачи не смотря на то, что ей переписывается множество различных функций. Эта задача обеспечения возможности работы насосов всех контуров в системе отопления. Каким образом это достигается? Представим себе, что у нас гидрострелки нет, есть 2 параллельных коллектора и на этих коллекторах установлены 2 насоса с разной производительностью. Допустим производительность первого насоса превышает производительность второго в 3 раза, что будет происходить при работе первого насоса? При разборе теплоносителя между контурами в коллекторе будет происходить разряжение, которое будет одинаковое для всего коллектора и подавая теплоноситель в коллектор обратки он будет создавать в нем повышенное давление. Получится, что разница между разряжением в коллекторе подачи и давлением в коллекторе обратки будет такая, что второй насос, просто не сможет забрать теплоноситель из коллектора подачи и подать его в коллектор обратки. У нас остановится один контур отопления и нам из этой ситуации нужно каким-то образом выходить. В этом случае мы устанавливаем гидрострелку, участок магистрали с нулевым сопротивлением. На нулевом сопротивлении разница в давлении уравняется и не будет разницы между давлением в коллекторе подачи и коллекторе обратки. И тогда второй насос свободно забирает теплоноситель из коллектора подачи и подает в коллектор обратки. Вот вся задача с которой должна справиться гидрострелка. Иными словами у нее всего одна функция и одна задача, которую она призвана решать. 

    Теперь посмотрим, что ей приписывают помимо этого. Обычный интернет ресурс, который находится в открытом доступе и вот благодаря таким ресурсам молва награждает гидрострелку волшебными свойствами. Посмотрим, что по их мнению гидрострелка делает. Увеличивает энерго эффективности посредством возрастания КПД котла. КПД котла это данность это способность котла переводить в тепло энергию сгоревшего топлива, что после котла установлено уже никакого влияния на КПД котла не оказывает. Дальше они пишут, что это приводит к снижению затрат на топливо. Кстати КПД насосов они здесь тоже указывают, что такое КПД насоса никто не знает, глупость. Обеспечивается устойчивая работа системы. Фраза не о чём, но вы прочитав это подумаете, да у меня устойчиво работать система. Исключение гидродинамического воздействия, это было бы правильно если бы не продолжение - некоторых контуров на совокупный энергетический баланс системы. Звучит солидно, но ничего не отражает. Оптимизация работы и увеличение срока эксплуатации котельного оборудования. Оптимизация работы это задача  пользователя, а не гидрострелки. Увеличение срока эксплуатации котельного оборудования, здесь этого не написано, но на других ресурсах можно встретить мнение о том, что гидрострелка защищает котел от теплового удара, на самом деле это не так. Не может гидрострелка защитить котел от теплового удара. Классическая ситуация горелка в работе, подходит температура к моменту отключения, в этот момент пропадает электричество, все гаснет, горелка гаснет, насосы остановились чугунные стенки котла на греты, поскольку горелка работала набрали уже достаточно много тепла всё остановилось разбора теплоносителя нет и теплообменник котла догревает теплоноситель который внутри котла до 100-110 градусов легко. Котел теплоизолирован и какое-то долгое время эти 110 градусов находится внутри котла. За полчаса котел не остынет, но за полчаса остынут батареи системы отопления до температуры окружающего воздуха до 25 градусов. Через полчаса подали электричество, включился насос и у нас теплоноситель температурой 25 градусов со скоростью 15 или 20 литров в минуту попадает в котел. Дальше он в котле распределяется по нижней части теплообменника, потом вы услышите треск, а это значит, что у вас лопнул теплообменник. Устойчивость системы, фраза не о чём, непонятно. Упрощение подбора насосов, здесь главное не упрощение, а необходимость подбора всё равно остаётся. Даже с гидрострелкой вы не можете упростить подбор насоса, все равно нужно подбирать насосы для каждого контура отдельно. Независимо от того, будет ли стоять гидрострелка или нет на контур бойлера прямой вы не должны ставить насос 25/100, вы поставите 25/40, потому что контур косвенного бойлера это короткий змеевик для которого нужен самый мало производительный насос. Никакого упрощения нет насосы все равно нужно подбирать. Возможность осуществлять контроль за температурным градиентом. Температурный градиент - это понятие, которое показывает изменение температуры от одной точки до другой, направление и скорость этого изменения. Зачем это нужно, тоже никто не знает, но фраза красивая. При необходимости можно изменить температуру в любом из контуров. Замечательно, но причем здесь гидрострелка? Температуру мы можем изменять посредством трёхходовой кранов.  Удобство в использовании. Ни какого особого удобства в ней нет, она просто весит на стене. Высокая экономическая эффективность, вообще не про что. Еще есть информация, что гидрострелка защищает котел и систему от грязи и шлама, поэтому вам не нужен фильтр грязевик. Глупость страшные, кто так делает, сам себя наказывает. По системе гуляет грязь около нулевой плавучести, это ил, нитки возможно которые вымыло с резьбовых соединений, ржавчина которая отшелушилась от внутренней поверхности труб и радиаторов. Ржавчина летит по системе отопления, она в ней плывет потому что её гонит теплоноситель. Попав в гидрострелку она не падает на дно, а пролетает в котел. А вот в котле она как раз будет останавливаться, потому что там происходит резкая остановка теплоносителя при попадании в большой объём там она будет осаждаться. Поэтому обязательно фильтр нужен. Если вы гидрострелку ставите для того, чтобы избавиться от грязи, то вы покупаете очень дорогой фильтр. Гидрострелка удаляет воздух, та же самая история. Слишком дорого удалять воздух гидрострелкой. На подаче из котла должна стоять группа безопасности, до всех запорных устройств. На группе безопасности есть воздухоотводчик который прекрасно справляется с удалением воздуха. На этом и остановимся. Чтобы вы нашли в описании работы гидрострелки кроме того, что она позволяет обеспечить работу всех насосов всё это остальное гидрострелке не присуще. Это всё сказки и сочинения. С технической стороной работы гидрострелки мы закончим, тут все понятно. Устройство примитивное, одна функция, ничего сложного тут нет.

     Остается вопрос, когда нам гидрострелка нужна и когда мы можем без неё обойтись? Вот тут будут возникать ответы разные от разных людей. Всё зависит от того, что человек знает о гидрострелке, насколько он ангажирован экономический на тот или иной ответ и от того какая у вас всё-таки система. Если рассматривать необходимость гидрострелки точки зрения системы, то мы вот например начинаем задумываться о гидрострелке только с того места, когда у меня в котельной возникает необходимость  установки более 4 насосов и более чем одного котла. Причем котлы должны работать в каскаде, каждый из них должен обеспечить какую-то часть энергетической потребности дома не 100 процентное резервирование. Например если у вас в котельной стоит твердотопливный котел основной и на всякий случай висит на стене электрический резервный это не 2 котла, вам гидрострелка не нужна. Если у вас в доме есть система радиаторного отопления, системы тёплых полов и бойлера косвенного нагрева, вам гидрострелка тоже не нужна. Почему? Потому что устранить конфликт между двумя насосами очень легко. Я имею в виду систему радиаторного отопления, тёплые полы, потому что насос загрузки бойлера, 3 насос, включается периодически и на момент работы насосы тёплых полов и радиаторного отопления по будут отключатся. Это так называемый приоритет бойлера, почти все системы организованы по такому принципу, в случае трех насосов вам гидрострелка не нужна. Если у вас много контуров разно-нагруженных, если у вас есть система отопления первого этажа второго, гостевой домик, домик прислуги, баня что-то из этого или все сразу, вам без гидрострелки не обойтись. Во всех остальных случаях это просто лишняя трата денег.

 

устройство, преимущества и недостатки, принцип работы гидроразделителя

Гидрострелка — это очень простое устройство, предназначенное для балансировки системы отопления, а также и для её защиты. Иногда бывает так, что встречаются и другие названия, такие как гидравлический разделитель систем управления, бутылочка, гидроразделитель и так далее. Такие наименования используют профессиональные монтажники.

Гидрострелка для отопления в разрезе представляет собой определённый отрезок полой трубы с квадратным сечением. Воздух в котле сепарируется и после этого устраняется автоматическим отводчиком. А сама отопительная система разбивается на два контура — большой и малый.

Принципы работы гидравлического разделителя

Гидрострелка нужна для того, чтобы была гидродинамическая балансировка отопительной системы — получается добавочный узел. С помощью этого можно легко сберечь теплообменники котлов, которые сделаны из чугуна, от каких-либо ударов. Благодаря гидрострелке можно сохранить целостность всей системы отопления в целом.

Можно выровнять давление при различных расходах в суммарном потреблении вторичными контурами тепла и в основном контуре котла. Гидроразделитель будет очень удобным в том случае, если же у вас многоконтурная система отопления.

Если же правильно рассчитать размеры и гидромеханические параметры, то гидроразделитель сможет выполнять ещё и функцию отстойника.

Гидравлические процессы, протекающие в гидрострелке

Для того чтобы понять зачем нужно устанавливать гидрострелку для отопления, необходимо разобраться с тем, что происходит с водой, пока она проходит в полости гидроразделителя. Для этого следует понять всю суть основных опций котла.

Причины установки гидрострелки.

  1. После того как рабочие выполнили монтажную работу систему отопления следует заполнить прохладной водой, в пределах примерно 5-15 градусов.
  2. Когда котёл включается, то начинает работать автоматика и подключается циркулярный насос — он выполняет роль розжига. С помощью этого поток направлен вниз по гидрострелке.
  3. Когда теплоноситель достиг уже определённого температурного режима, то начинается равнозначный отбор, который проходит во второстепенном контуре водяного потока. Именно так и происходит процесс отопления и нагревания горячей воды для ваших нужд.
  4. На этом этапе автоматика регулирует расход только в большом контуре. Это происходит, например, когда вода в ГВС достигает определённого уровня температуры насос горячего водоснабжения сразу отключится.
  5. При остановке насоса поток теплоносителя стремится вверх, такая ситуация бывает достаточно редко.

Плюсы гидравлического разделителя

Гидрострелка — это очень удобное в использовании устройство, которое обладает рядом достоинств и преимуществ. Плюсы гидравлического разделителя:

  • при нахождении параметров насоса отпадает и проблема исполнительного элемента;
  • здесь нет какого-то взаимовлияния контуров отопления и контура тепла;
  • потребители тепла и генераторы тепла могут нагружаться только объёмными потоками воды;
  • можно подключать различные компоненты дополнительного оснащения;
  • есть места, куда можно подключать расширительный бак и отводчик воздуха.

В каких случаях нужна гидрострелка?

Отопительная система может быть как слабомощной, так и очень мощной. Например, она имеет много радиаторов не на одном этаже, а на нескольких, водяные тёплые полы, бойлер, то есть тепловой расход будет слишком большим. Именно в таком случае и нужен гидравлический разделитель.

Итак, в каких же случаях нужна гидрострелка?

  1. Система отопления имеет разветвлённый характер с большим расходом, когда работает только один настенный котёл.
  2. Такая же система отопления и два настенных котла.
  3. Такая же система отопления, один настенный котёл и один напольный.

Во втором и третьем случаях, второй котёл должен быть резервным, так как в любом случае на мощную систему отопления будет работать всего лишь один настенный котёл. Гидрострелка необходима для согласования потоков в отопительной системе и в котельной части.

Как правильно выбрать гидроразделитель?

Выбор этого устройства — это очень ответственное дело, ведь если выбрать неправильно, то она может не выдержать мощности. Обычно гидрострелку выбирают по следующим двум параметрам:

  • мощность — обязательно суммируется тепловая мощность всех контуров системы;
  • общий объем прокачиваемого теплоносителя.

Эти данные необходимо обязательно просчитать перед тем, как отправиться в магазин. Там следует прочитать паспорт, который прилагается к гидроразделителю и сверить указанные параметры с вашими расчётами.

Изготовление гидравлического разделителя своими руками

Гидравлический разделитель можно легко сделать своими руками, но прежде всего следует рассчитать правильно его размер.

После того как вы произвели расчёт, необходимо сделать чертёж и закупить нужные запчасти для этого. Когда все материалы куплены, необходимо найти сварщика, чтобы он собрал все в единое целое. Теперь остаётся только установить гидравлический разделитель и использовать его в работе. Стоимость такой гидрострелки получается намного ниже, чем если же её покупать.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.


Назначение гидрострелки — для чего она нужна

Гидрострелка в отопительных системах выполняет следующие функции:

  1. Одной из главных функций гидроразделителя является гидродинамическая балансировка в отопительном контуре. Рассматриваемое устройство врезается в систему как дополнительный элемент и обеспечивает защиту чугунного теплообменника, расположенного в котле, от теплового удара. Именно поэтому гидроразделители обязательны к установке при использовании котлов с теплообменниками из чугуна. Кроме того, гидрострелка обеспечивает защиту отопления от повреждений при спонтанном отключении одного из ее элементов (например, ГВС или теплых полов).
  2. При обустройстве многоконтурного отопления гидроразделитель попросту необходим. Все дело в том, что контуры при работе могут конфликтовать и мешать друг другу – а установленный разделитель предотвратит их сопряжение, за счет чего система сможет нормально функционировать.
  3. Если отопительная система была спроектирована правильно, то гидрострелку можно использовать в качестве отстойника, удерживающего в себе различные твердые механические примеси, содержащиеся в теплоносителе.
  4. Находящийся в системе отопления гидроразделитель позволяет удалять из контура воздух, избавляя от необходимости использования других способов стравливания воздуха и предотвращая окисление внутренних поверхностей элементов отопительной системы.

Знание того, для чего нужна гидрострелка в системе отопления, позволит правильно подобрать и установить подобное устройство.

Когда нужен гидроразделитель

Гидрострелка нужна для стабилизации работы системы отопления состоящей из нескольких контуров с разными объёмами и температурными параметрами. Её устанавливают если:

  1. В системе одновременно работают несколько соединённых между собой котлов.
  2. Контуров больше двух. Без гидравлической развязки даже при точном расчёте производительности насосов будет нарушаться циркуляция. Например, при работе насоса в системе горячего водоснабжения начинают остывать батареи.
  3. Помимо батарей необходимо обогревать тёплые полы в нескольких комнатах. При подключении без гидрострелки во время работы насоса этого контура будет создаваться большая нагрузка на котёл.
  4. В системе установлены автоматические регуляторы температуры.
  5. Установлен мощный котёл с теплообменником из чугуна. За счёт смешивания в гидрострелке теплоносителя из подачи и обратки исключается попадание холодной воды в котёл, которая может вызвать появление трещин.

Простая отопительная система с одним котловым насосом нормально работает и без гидрострелки. Балансировку насосов в двух контурах можно выполнить без разделителя регулировочными кранами. Для защиты чугунных котлов малой мощности от попадания холодной воды установка гидрострелки необязательна вполне достаточно байпаса с трёхходовым клапаном.

Принцип работы гидроразделителя

Первым делом нужно понять, что такое гидрострелка в системе отопления как отдельный элемент. Конструктивно гидрострелка представляет собой полое устройство в виде трубы с квадратным сечением профиля (прочитайте: «Принцип работы и устройство гидрострелки отопления, назначение»). Простота конструкции говорит о том, что и принцип работы такого устройства достаточно прост. Благодаря гидрострелке в первую очередь выделяется и выводится из системы воздух, для чего используется автоматический воздухоотвод.

Отопительная система делится на два контура – большой и малый. Малый круг включает в себя саму гидрострелку и котел, а в большом круге к этим элементам добавляется еще и потребитель. Когда котел выдает оптимальное количество тепла, полностью расходуемое на отопление, то теплоноситель в гидрострелке перемещается лишь в горизонтальной плоскости. При нарушении баланса тепла и его расхода теплоноситель остается в пределах малого контура, и температура перед котлом растет.

Все эти действия приводят к автоматическому отключению системы, но теплоноситель при этом продолжает спокойно двигаться в малом контуре – и так ровно до тех пор, пока его температура не снизится до необходимого значения. По достижении заданной отметки котел возобновляет работу в штатном режиме. Все это дает ответ на вопрос о том, зачем нужна гидрострелка для отопления – она обеспечивает независимую работу всех контуров.

Гидравлический разделитель может использоваться и в сочетании с твердотопливными котлами. Принцип работы отопления с гидрострелкой сохраняется, но само устройство подключается к входу и выходу из отопительного оборудования – такая конструкция дает возможность тонкой настройки температуры в системе.

Принцип работы

Существует главный показатель, при котором можно и нужно использовать гидравлическую стрелку — перепад давления в 0,4 метра водяного столба. Замеры проводятся на подаче и обратке. Основной принцип работы гидравлического разделителя может быть разным и зависит от количества контуров, дополнительного оборудования и других нюансов.

Существует три основных режима, при которых работает устройство:

  1. За основу берутся два контура, работающих при одинаковых давлениях и расходах теплоносителя. Подбираются полностью идентичные насосы и режимы их работы. Это первый режим разделителя.
  2. Показатели по давлению и расходу жидкости превышают данные по второму контуру. Такая система работает только при функционировании одного отопительного котла.
  3. Проток первого контура выше протока второго. Такая система реализуется, когда надобность в котле отпадает либо ограничивается подача теплоносителя в определённые сезоны.

Гидрострелка. Когда она нужна: При правильной работе гидравлического разделителя пользователь может регулировать подачу теплоносителя во все точки системы отопления. Регуляция котла производится посредством представленного контура и отлично справляется со всеми задачами. Ни в коем случае нельзя экономить на приобретении разделителей, так как выход всего контура из строя может привести к большим проблемам.

Выбор гидравлического распределителя для системы отопления

Зная, что такое гидравлический разделитель в системе отопления, можно приступать к выбору подходящего устройства. При выборе гидрострелки нужно учитывать всего один показатель – стрелочный диаметр, т.е. диаметры патрубков, которые можно подводить к устройству. Для максимальной эффективности выбирать устройство нужно таким образом, чтобы поток теплоносителя в отопительном контуре не ограничивался, а вот в самой гидрострелке и патрубках он должен двигаться с минимальной скоростью (рекомендуемое значение составляет около 0,2 м/сек.).

Перед тем, как рассчитать гидрострелку системы отопления, нужно узнать следующие показатели:

  • D – диаметр гидрострелки, мм;
  • d – диаметры подводящих патрубков, мм;
  • G – предельное значение скорости тока жидкости по гидрострелке;
  • w – предельная скорость тока воды по поперечному сечению гидрострелки;
  • c – теплоемкость теплоносителя;
  • P – максимальная мощность котла, кВт;
  • t2-t1 – разница температур теплоносителя на подаче и обратке (стандартное значение составляет около 10 градусов).

Для расчета зависимости диаметра гидроразделителя от предельного значения напора системы необходимо взять значение диаметра подводящего патрубка и умножить его на 3, или же используется формула, в которой число 18,8 умножается на квадратный корень максимальной скорости движения жидкости, деленной на предельную скорость тока жидкости по поперечному сечению устройства.

Перед тем, как рассчитать гидрострелку для отопления, стоит также узнать о зависимости ее диаметра от мощности котла. Формула имеет такой же вид, но квадратный корень в данном случае извлекается из мощности котла, деленной на произведение скорости движения жидкости вдоль поперечного сечения разделителя, умноженной на разницу температур.

Контуры гидравлического разделителя

Если в доме установлен твердотопливный котел, то вода нагревается в бойлере, где давление в несколько раз меньше, чем в самой системе отопления. Далее эта вода может применяется для разных задач:

  • отопление здания;
  • источник горячей воды в ванной, на кухне;
  • обогрев тёплых полов.


“Стрелка” создаёт несколько независимых потоков в отоплении
Таким образом, каждая система нуждается в соответствующем расходе и давлении. Если установить гидравлический разделитель в системе отопления, то можно создать нужные показатели.

Гидравлический разделитель — это в первую очередь дробление всей системы отопления на два независимых контура:

  • основной контур теплосистемы;
  • вспомогательные подсистемы, которым требуется регуляция.

То есть при ограничении подачи теплоносителя или регуляции можно формировать определенные температурные показатели, давление и расход в каждой отдельной подсистеме. В современных реалиях это является очень важным аспектом. Балансирование между техническими характеристиками производится с минимальными затратами.

Принцип работы гидравлической стрелки:

Достоинства гидрострелок

Гидравлические разделители, используемые в отопительных системах, имеют ряд достоинств, которые делают установку данных устройств оправданной:

  • Возможность избежать проблем при подборе размеров циркуляционного насоса, устанавливаемого во вторичном контуре и отопительном оборудовании;
  • Устранение конфликтов, возникающих между котловым контуром и отопительными;
  • Равномерное распределение потоков теплоносителя между отопительным оборудованием и потребителями;
  • Обеспечение наиболее благоприятной работы всех элементов отопления;
  • Возможность врезки в систему расширительного бака и автоматического воздухоотводчика;
  • Возможность беспрепятственного подключения к системе дополнительных элементов.

Кроме того, используемая при устройстве отопления стрелка позволяет существенно сэкономить на энергоресурсах: расход газа снижается примерно на четверть, а электричества – почти в два раза.

Заключение

Гидравлический распределитель для отопления – это очень полезное приспособление, позволяющее оптимизировать работу отопительной системы. Благодаря своим качествам рассматриваемые устройства позволяют добиться наиболее эффективного распределения тепла в отопительной системы при минимальных начальных затратах и существенной экономии в дальнейшем.

Для чего действительно нужна гидравлическая стрелка – развенчиваем мифы

Разобрав техническую сторону гидравлического разделителя, перейдем к вопросу его эксплуатации. Так для чего нужна гидрострелка в системе отопления?

Для начала давайте рассмотрим, какие свойства часто приписывают данному элементу:

  • повышение устойчивости работы системы;
  • увеличение КПД котла;
  • снижение топливных затрат;
  • обеспечение стабильности движения теплоносителя;
  • увеличение срока работы отопительного прибора.

Данные преимущества, хоть и звучат красиво, однако в большинстве своем не соответствуют действительности. Единственным пунктом, заслуживающим внимания, является «увеличение срока работы отопительного прибора». Как отмечалось выше, гидроразделитель в системе отопления способен защитить котел от теплового шока посредством подогрева обратного потока теплоносителя. Впрочем, с такой задачей может справиться и обычный байпас, установленный на выходе прибора между подачей и обраткой.


Для защиты котла от теплового удара вместо гидрострелки проще установить байпас

Несмотря на то, что гидрострелке приписывается множество функций,она нужна для решения только одной задачи – обеспечить оптимальную работу насосного оборудования, установленного в разных контурах отопления.

Если в системе задействовано несколько насосов с разной производительностью, то самый мощный из них будет создавать большое разрежение в подающем трубопроводе и избыточное давление в обратке. Таким образом, слабо производительный насос не сможет обеспечить собственный контур достаточным количеством теплоносителя. Чтобы избежать подобной ситуации, устанавливается гидрострелка– участок с нулевым сопротивлением. Благодаря данному элементу разность давления между прямой и обратной подачей уравнивается, и все насосы смогут работать в оптимальном режиме.


Гидравлический разделитель нужен для согласования работы нескольких отопительных контуров

В каких случаях устанавливать гидравлический разделитель — ☀100-watt.ru ☎ (812) 640-54-44

Перед тем как принять решение об установке гидравлической стрелки в вашей будущей отопительной системе, проконсультируйтесь с профессионалами. При этом важно:

Тип и модель используемого котла;
Общая площадь отапливаемых помещений;
Этажность частного дома;
Количество контуров отопления и их типы.

Общая рекомендация: гидрострелка необходима для отопительных систем с отапливаемой площадью от 200 кв.м. и при наличии в системе двух и более отопительных контуров

Данное устройство может использоваться вместе с распределительными коллекторами, которые устанавливаются сразу после гидравлического коллектора на оба выхода (для котлового и возвращаемого теплоносителя). Такая схема позволяет построить наиболее сбалансированную и эффективную систему отопления.

Какие еще преимущества дает использование этого устройства?

Экономия и эффективность

Если помещения отапливаются неравномерно, то котел часто работает впустую, ориентируясь на показания температурного датчика, установленного в одном из помещений, в то время как в остальных комнатах дома может быть на несколько градусов теплее или холоднее. В результате потребители испытывают постоянный дискомфорт.

Это неизбежно при большой площади дома (от 200 кв. м) и при двух и более контурах отопления, ведь в этих случаях сложно без использования гидрострелки обеспечить равномерное распределение теплоносителя.
Безопасность оборудования

В крупных отопительных системах, рассчитанных на много потребителей, требуется установка циркуляционных насосов. В системе без гидравлического разделителя в разных контурах периодически может повышаться гидросопротивление. Это происходит из-за неравномерного прогрева помещений (на солнечной стороне комната прогревается быстрее). В этом случае насосы данного контура переходят в режим пониженной производительности. Это провоцирует гидравлический перекос из-за разности характеристик потока первичного и вторичного контура отопительной системы. Как результат — выход из строя насосов.

Гидравлическая стрелка выполняет гидродинамическую балансировку в системе отопления. Кроме того:

Гидрострелка может очищать систему отопления от шлама (если вовремя извлекать его), который скапливается в ней, как в отстойнике. Для этого снизу устройства предназначен патрубок. Верхний патрубок оснащается устройством для отвода воздуха из системы;
Напольные котлы с чугунными теплообменниками очень чувствительны к тепловым ударам. В этом случае гидравлический разделитель может спасти дорогостоящее отопительное оборудование.

Гарантия на котловое оборудование

То, что гидравлический разделитель благоприятно действует на работу отопительной системы, подтверждается производителями и установщиками котельного оборудования как в России, так и за рубежом.

Многие установщики современных котлов отопления (особенно оснащенных электроникой) не предоставляют гарантию на свои услуги, если система отопления не предусматривает гидрострелку. Такие же требования выдвигают и производители. Без этого устройства котел работает не в оптимальном режиме, что может снижать гарантированный ресурс его работы.
В любом случае установка гидравлического разделителя в отопительную систему не будет лишней. Особенно если это требование является условием предоставления гарантии на отопительное оборудование. А чтобы не переплачивать, вы можете выбрать недорогие, но надежные гидрострелки российского производства под маркой «Север» — они в несколько дешевле своих импортных аналогов.

(Просмотров всего 105, сегодня 1)

Зачем нужна гидрострелка в котельной

Гидрострелка или гидроколлектор используются в котельной для баланса системы. Данное изделие помогает поддерживать оптимальное соотношение температур, предупреждает гидравлический удар, а также очищает теплоноситель. Можно ли оборудовать модуль отопления без гидравлического разделителя? Узнаем сегодня.

 

Котел и стрелка - братья навек

 

Гидрострелка в котельной ставится в непосредственной близости от котла, а точнее соединяется с ним через входные патрубки. Отдельно подача, отдельно обратка. Без такого "посредника" система будет нормально функционировать, только если в обвязке один или два потребителя и один циркуляционный насос. В случае многоконтурного отопления требуется разделитель.

 

Теплоноситель на первичной линии имеет довольно высокую температуру. Пока циркулирует он теряет градусы и возвращается охлаждённым. Что происходит дальше? Разберём на примере. Сначала рассмотрим схему без гидрострелки.

 

 

На рисунке 3 группы, у каждой свой насос. Первый Н1 на дом имеет расход 3 м3/ч, второй Н2 для бани с 2 м3/час и третий Н3 под бойлер 1 м3/час. В сумме получается 6 кубометров. Когда один из насосов отключатся автоматически или для настройки, основную нагрузку забирает работающий механизм. Соответственно пропускная способность уменьшается, что неминуемо приводит к перегреву теплообменника. Котёл работает с остановками и расходует больше сырья.

 

Что ещё
  • Температура корректируется только на самом котле. Через насосы не получится, так как теплоноситель резко станет горячим или холодным.
  • Контура не разделены, поэтому более мощный контур будет подавлять слабый
  • В таких условиях невозможно удержать баланс. Как следствие уменьшается производительность теплогенератора. 

 

 


Теперь посмотрим на ту же схему, только с гидрострелкой.  

 

 

Обратите внимание, появился дополнительный насос. Ставится он на обратку для регулярного прогона теплоносителя через котёл. Другие группы сохранили первоначальные характеристики. Если один из насосов отключится, его подстрахует гидравлический разделитель, на обратной линии которого установлен циркуляционный насос.  

 

Что это даёт 
  • Рабочая жидкость циркулирует без сбоев
  • Насосы не взаимодействуют
  • Котел работает более плавно
  • Можно менять режимы без вмешательство в котёл

 

 

Разница очевидна. Если не хотите стать частным гостем в сервисном центре магазина, в котором приобрели свой котёл, то покупайте гидрострелку. Впрочем, и её одной будет маловато.

 

Распределительный коллектор в отоплении

 

Распределительный коллектор это гребёнка, разводящая теплоноситель по контурам. Давайте ещё раз взглянем на схему.

 

 

 

 

Видите красные и синие трубки с выходами? Это и есть коллектора. Нижний - обратный, верхний - подающий. По ним жидкость доставляется к устройствам обвязки. Радиаторы, баня, бойлер снабжаются теплоносителем оптимальной температуры и количества. Причём контура никак не взаимодействуют, что позволяет производитель настройку без отключения основного теплогенератора. Именно поэтому многоконтурные системы отопления чаще всего комплектуют гидрострелкой и коллектором. 

 

Балансировочный коллектор от Gidruss

 

Комбинированная конструкция из гребёнок отопления и гидрострелки считается наиболее функциональной, так как выполняет гораздо больше задач, чем перечисленные устройства по отдельности. 

 

 

Гидравлическая стрелка разделяет теплоноситель, удаляет из него шлам и воздух, предупреждает скачки давления и температуры. Коллектор направляет жидкость по веткам, гарантируя автономность и наилучшее качество. Всё это обеспечивает и продукция Giduss, чьи гребёнки и коллектора подходят для котельных различной мощности. 

 

 

 

 

Товарная линейка включает модели из углеродистой и нержавеющей стали. Металлы популярные, а главное долговечные, особенно нержавейка. В ней содержится много скрепляющих элементов, увеличивающих прочностные характеристики изделия. Профили соединяют сваркой и обрабатывают на фрезерном станке с электродиффузией. Поверхность получается практически зеркальной. Коллектор смотрится стильно с любой фурнитурой.

 

 

 

 

 

Серия из обычной стали не менее востребована. Причина в низкой стоимости и надёжности. Минимальный гарантированный срок службы 5 лет. Нержу она проигрывает в антикоррозийности. К окислению восприимчива, но за счёт порошковой обработки повреждений удаётся избежать. Попадая на металл, частицы краски поляризуются, создают непроницаемую оболочку для вредных веществ.

 

Преимущества коллекторов отопления Гидрусс

 

  1. Своё производство. Весь процесс осуществляется без привлечения сторонних специалистов. Опытные проектировщики и инженеры тщательно отбирают материалы, отслеживают этапы изготовления. Под контролем каждая деталь.
  2. Продуманная сборка. Чёткие пропорции, габаритные размеры, крепежные элементы делают монтаж максимально быстрым. Встроенный сепаратор фильтрует рабочую жидкость, освобождая её от примесей и воздуха. Тройная проверка ОТК, опрессовка и расточка резьбы повышает эксплуатационные характеристики изделия.
  3. Доступно. Паспорт с техническим описанием, рекомендациями по монтажу и обслуживанию в комплекте.

 

Гидрострелка в системе отопления - принцип работы, устройство, режимы

В последнее время у многих заказчиков систем отопления сложилось убеждение, что гидрострелка является неотъемлемым элементом любой системы отопления,  без которого получить желанное тепло в доме и при этом обеспечить условия для нормальной работы оборудования просто невозможно.

Наиболее вероятной причиной подобного убеждения стала активная рекламная компания по продаже этого устройства. Оно и понятно, гидрострелка такой же товар, как и радиаторы отопления, котлы и расширительные баки, а, значит, в его продвижении заинтересованы торговые предприятия.

Между тем есть немало частных домов с эффективными системами отопления без использования гидрострелок.

Возникает закономерный вопрос: что такое гидрострелка и какова ее роль в системе отопления?

Попробуем разобраться.

Как устроена гидрострелка

Конструкция гидрострелки предельно проста: по сути это кусок трубы круглого или прямоугольного сечения с двумя  проходными отверстиями с одной стороны ( со стороны котла) и двумя  проходными отверстиями с противоположной стороны (со стороны системы отопления), расположенными друг против друга.

Дополнительно внутри трубы могут быть расположены фильтры-сеточки, задачей которых является очистка теплоносителя от возможных загрязнений. Сеточки со временем забиваются и перестают работать, поэтому их нужно чистить.

В пространстве устройство может быть ориентировано любым способом - вертикально или горизонтально, но в большинстве случаев гидрострелки делают вертикальными, дополняя их в верхней части автоматическим воздухоотводчиком, а в нижней части  устанавливая кран для удаления шлама, присутствие которого неизбежно в любой системе отопления.

Следует отметить, что несмотря на простоту конструкции, стоимость гидрострелки может быть немалой, особенно, если речь идет о популярных торговых марках теплотехнического оборудования.

Устанавливается гидрострелка между контуром котла и контуром потребителя. Причем, если бы ее не было, в системе отопления были бы просто участки магистралей, соединяющие контур котла и контур потребления тепловой энергии.

Что происходит в системе отопления при установке гидрострелки?

При установке гидрострелки происходит разделение гидравлической системы котла и гидравлической системы отопительного контура. Поэтому гидрострелку называют гидравлическим разделителем. Контур котла и контур системы отопления  получают возможность иметь собственный, отличный друг от друга, гидравлический режим.

Именно на это делают упор авторы распространенных в сети интернет статей, рекомендующие устанавливать гидрострелку в каждую систему отопления. При этом приводится следующее схематическое изображение трех режимов работы системы отопления.

Режимы работы гидрострелки

Само понятие режима работы гидравлического разделителя связано с понятием расхода тепла Q=G*T в системе отопления. Здесь G-расход теплоносителя, а  T-его температура

  • Если гидрострелки нет, то Q-это то количество тепла, которое вырабатывается котлом и поступает в систему отопления

При установке разделителя ситуация меняется, гидравлические режимы разделяются и теперь Q1-это количество теплоносителя в котле, а Q2-количество теплоносителя в системе отопления.

Первый режим, при котором Q1= Q2 практически не осуществим. Даже в идеальной отопительной системе с правильно подобранными компонентами всегда существуют нюансы (например, открытая или закрытая задвижка, включившийся и отключившийся насос бойлера), нарушающие равенство. Это равенство и режим, описывающий его, существует только теоретически, на практике его нет.

  • Режим, при котором Q1< Q2 опасен для системы отопления.

При этом режиме подразумевается, что системе отопления нужно по какой-то причине большее количество теплоносителя, чем вырабатывает котел и, поэтому, часть теплоносителя из обратки, минуя котел, подается вновь в отопительную систему, осуществляя восходящее движение по гидрострелке (схема 3).  При этом произойдет подмешивание холодной воды из обратки и нагретого теплоносителя, что приведет к снижению температуры подачи.

Котел в свою очередь начинает вырабатывать дополнительное количество тепловой энергии и переходит в более интенсивный режим работы (подача холодная, нужно нагреть до установленного значения). В итоге котел работает на повышенных температурах, но в систему отопления поступает уже охлажденный теплоноситель, к которому постоянно подмешивается холодная вода из обратки.

Напомним, что при этом режиме происходит снижение температуры подачи, что неизбежно приведет к тому, что в котел поступит обратка с температурой ниже температуры подачи более чем на рекомендованные для большинства котлов 20градусов. В результате котел начинает работать в конденсационном режиме, что приведет к образованию конденсата на стенках камеры сгорания.

Если в таком режиме котел не выйдет из строя сразу, то срок его эксплуатации сократится в несколько раз.

Именно поэтому режим Q1< Q2 недопустим. Следует отметить, что этот режим возможен только в том случае, если котел не соответствует системе не отопления и выход здесь только один-заменить котел.

  • Режим Q1> Q2 единственно приемлемый для работы системы отопления. (центральная схема)

При его реализации котел нагревает немного большее количество теплоносителя, чем это нужно для системы отопления. Основная часть теплоносителя идет потребителю, а небольшое избыточное количество, двигаясь по гидрострелке вниз со скоростью 0,1 м/с  (данные о скорости движения теплоносителя можно взять в любом профильном справочнике) возвращается в котел, подогревая при этом обратку.

В этом случае при работе котла в переходном режиме (включение в работу бойлера, дополнительного контура отопления, включение радиатора и т.д.), происходит подогрев обратки, что положительно сказывается на работе котла.

Учитывая малое количество возвращающегося теплоносителя, и низкую скорость его движения, гидрострелку можно с успехом заменить байпасом, и уверенно заявить, что в большинстве систем отопления установка дорогостоящей гидрострелки не нужна.

Где гидрострелка необходима?

Гидрострелка нужна для обеспечения работы насосов всех контуров системы отопления и должна устанавливаться только там, где есть несколько контуров с отдельными циркуляционными насосами.

Например, в системе отопления к коллектору подключены одновременно три контура отопления, с отдельными насосами разной производительности. В этом случае более мощный насос создаст перепад давления между ветвями коллектора, при котором менее мощный насос просто не сможет включиться в работу. Установка гидрострелки, как участка гидравлической системы с нулевым сопротивлением, позволит устранить перепад давления и обеспечит нормальную работу всех контуров отопления.

Подведем итоги

Гидрострелка или гидравлический разделитель необходима только в системах отопления с несколькими контурами, работа которых обеспечивается циркуляционными насосами различной мощности.

В системах с одним циркуляционным насосом, а также в системах с теплым полом, гидрострелка не нужна.

Лучший способ прочитать гидравлическую схему - опытный инженер

Первое чтение гидравлической схемы - это пугающая и запутанная вещь. Есть так много символов, которые нужно идентифицировать, и линий, которые нужно отслеживать. Я надеюсь научить вас системному подходу к чтению гидравлической схемы.

Основные шаги для Чтение гидравлической схемы:

  1. Определение типов линий
  2. Определите, пересекаются ли линии с подключением или без него
  3. Идентифицируйте компоненты
  4. Определите путь потока в обесточенном состоянии
  5. Определите, что происходит, когда каждый клапан перемещено
  6. Активируйте несколько клапанов одновременно, чтобы увидеть непреднамеренные последствия.

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

Приступим.

1. Определение типов линий

В гидравлической схеме каждый тип линии имеет уникальное значение. Кроме того, можно добавить цвета, чтобы обозначить назначение линии.На рисунке ниже показаны все основные типы линий. Базовая линия - это сплошная линия, представляющая 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 линиями или линиями слива в зависимости от их назначения. Обе показанные здесь линии являются пилотными. Пилотная линия - это линия высокого давления с низким расходом (1/4 галлона в минуту). Дренажная линия - обратная линия низкого давления с более высоким расходом.Наконец, желтая центральная линия вокруг некоторых символов является линией вложения или ограничивающей рамкой. Цель этой строки - показать, что все компоненты внутри находятся в одном клапанном блоке или коллекторе. Это сделано для упрощения идентификации в реальном мире.

2. Определите, пересекаются ли линии с или без подключение

Есть небольшое противоречие с этим. Раньше, если две линии пересекались, они были соединены. Если бы вы не хотели, чтобы линии соединялись, вы бы нарисовали горб на одной линии, добавив некоторой драматичности схеме.Что ж, по мере того как все больше и больше людей прислушивались к совету Black Eyed Peas, говоря: «Вам не нужны драмы, драмы, нет, никакие драмы, драмы», стандарты были изменены. Теперь вам понадобится точка, чтобы обозначить пересекающиеся линии, которые соединяются. Если точки нет, значит, 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 намного проще добавить точку, чем стереть линии и сделать горб.Лично мне нравится добавлять горбинки и использовать точку. При этом нетрудно догадаться, каковы были мои намерения. Точка означает, что они связаны, а горбинка - нет. Совершенно ясно для всех, кто читает схему. На рисунке ниже представлена ​​эта концепция.


3. Определите компоненты

Определение компонентов - ключ ко всему процессу. Если вы поймете, 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 новые компоненты разрабатываются постоянно.

Редукторы

В каждой гидравлической системе у вас будет одна функция, которая требует полного потока, а другая требует гораздо меньшего потока. Здесь на помощь приходят редукторы потока.Самый простой тип - это отверстие, которое представляет собой отверстие, просверленное в заглушке. Как вы понимаете, через отверстие можно протолкнуть фиксированное количество масла.

Отверстие Игольчатый вентиль

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 все равно, если у вас двунаправленный поток или перегрузка. Позволь мне объяснить. Если вы используете игольчатый клапан для ограничения скорости гидравлического двигателя, теоретически вы можете установить клапан только на один порт.Однако вы заметите, что вращая двигатель в одну сторону, вы получите значительно лучшую производительность. Если пойти другим путем, вы увидите рывки по очереди. Причина этого - трение в двигателе и системе, которой он управляет. Конечно, средняя скорость была желаемой, но производительность - нет. Теперь я хотел бы описать два новых термина: измерение входа и выхода. Дозирование - это метод измерения жидкости, выходящей из клапана и поступающей в двигатель.Это приведет к снижению производительности, потому что мы полностью зависим от двигателя, чтобы справиться с трением. Иногда мы можем повернуть двигатель на 500 фунтов на квадратный дюйм, иногда на 1200 фунтов на квадратный дюйм. Что сказать? Учет - лучшее решение. Дозирование в (то есть в клапан) заставляет выходное отверстие двигателя поддерживать постоянное давление. Давление на входе все еще может сильно колебаться, но скорость двигателя останется постоянной. Чтобы выполнить дозирование с обеих сторон двигателя, мы больше не можем использовать игольчатый клапан, потому что поток будет измеряться дважды.

Управление потоком Регулируемый контроль потока

Клапаны управления потоком были разработаны, чтобы иметь неограниченный поток из клапана и дозированный поток обратно в клапан. Обратный клапан - это то, что обеспечивает неограниченный или «свободный поток». (Свободный поток снизу вверх). Они бывают как в регулируемой, так и в нерегулируемой конфигурации. Последняя мысль заключается в том, что эти клапаны будут выделять много тепла, особенно с поршневыми насосами прямого вытеснения. Вы можете свести к минимуму это, установив компенсированный клапан регулирования потока, который будет направлять обходную жидкость в резервуар вместо того, чтобы повышать давление до тех пор, пока предохранительный клапан не сработает.

Резервуары (или цистерны)

Существует два типа схем резервуара: герметичный и негерметичный. Безнапорные, безусловно, наиболее распространены на рынке. Можно сделать вывод, что бак под давлением является закрытым.

С помощью 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, зачем вам возвращать масло выше уровня масла.Это приводит к добавлению воздуха в жидкость (подумайте о аквариуме). Если в линию всасывания попадет слишком много воздуха, вы можете сделать вашу несжимаемую жидкость немного более сжимаемой, что приведет к снижению производительности. Ирония заключается в том, что я почти всегда вижу схему, указывающую на возврат масла выше уровня масла.

Фильтры и управление теплом Жидкий фильтр

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

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

Теплообменник Системы контроля температуры

Теплообменник (вверху слева) используется для отвода тепла от системы; стрелки указывают.Существуют также системы контроля температуры , которые могут либо отклонять, либо добавлять тепло. Это представлено одной стрелкой, указывающей внутрь, и другой, указывающей. Важно отметить, что их можно включать и выключать по мере необходимости, так что активен только один или ни один.

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.У насосов будут стрелки, указывающие на то, что энергия жидкости вытекает из насоса. На гидравлических моторах стрелки указывают внутрь.

Если насос приводится в действие электродвигателем, он может быть показан подключенным к нему. Направление вращения может быть показано. Помните, что направление вращения, показанное здесь, - по часовой стрелке, если смотреть на вал насоса, а не на вал двигателя. И насосы, и двигатели могут быть фиксированного или переменного рабочего объема.

Насос с фиксированным рабочим объемом с двигателем Насос переменной производительности Двигатель с переменным рабочим объемом

Одна замечательная вещь заключается в том, что у вас действительно могут быть двухсторонние насосы и двигатели.Мы можем понять, почему вам нужен двунаправленный двигатель, но почему насос? Двунаправленные насосы обычно соединяются напрямую с двигателем в замкнутой гидравлической системе. Вместо того, чтобы возвращать отработанное масло в резервуар, оно возвращается непосредственно в насос. Есть много применений лебедок, которые используют этот тип системы.

Двунаправленный насос переменной производительности Двунаправленный двигатель с фиксированным рабочим объемом
Аккумуляторы

Аккумуляторы - это устройства для хранения масла под давлением.Это заметно в системах с очень высокой пиковой мощностью, но с низким рабочим циклом. Хорошим примером этого являются американские горки Top Thrill Dragster в Сидар-Пойнт. (изображение любезно предоставлено daveynin на Flickr). За несколько секунд требуется большая мощность, чтобы запустить эту машину через холм. Однако автомобили запускаются только каждые 60–120 секунд, так что 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: подпружиненные (обозначены пружиной) и газовые.

Цилиндры

Цилиндры - это линейные приводы, которые могут создавать большие силы в небольших объемах.

Обычно на схеме представлены три типа. Цилиндр одностороннего действия - это цилиндр, в котором гидравлическое масло подается только с одной стороны (обычно через канал), а его возврат осуществляется под действием силы тяжести или пружины. Разъем для бутылок - хороший тому пример.

Одиночное действие

Цилиндры двустороннего действия являются наиболее распространенными, и давление может быть приложено к любой стороне, чтобы заставить цилиндр выдвигаться или втягиваться.Поскольку площадь выдвижения и область втягивания у цилиндра двойного действия различаются, вы можете получить нежелательную производительность. Цилиндры с двойным штоком являются ответом на этот вопрос, потому что площадь одинакова с каждой стороны поршня.

Двойного действия Двойной стержень двойного действия
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 сместится, и в этом случае масло потечет в резервуар.

Однако мы можем немного изменить порты и получить другую производительность. Вместо того, чтобы направлять выходной поток в резервуар, мы можем заставить его приводить в действие что-то еще, например двигатель. Это клапан последовательности . Если у меня есть гидравлический сверлильный станок, когда поток включается в верхнюю часть, возможно, у меня есть зажим, который я хочу задействовать в первую очередь.Я мог подсоединить цилиндр к верхней боковой линии, и цилиндр зажал бы, чтобы создать давление. Двигатель может вращаться только после того, как будет создано достаточное давление.

Редукционный клапан также является важным гидравлическим элементом. В недавно разработанной мной системе одна сторона работала под давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм, а другая - под давлением 400 фунтов на квадратный дюйм. Я включил редукционный / сбросной клапан там, где левый порт имел полное давление в системе 3000 фунтов на квадратный дюйм.Правый порт был настроен на пониженное давление 400 фунтов на квадратный дюйм. Если давление в этой линии повысится, это сбросит это давление в резервуар через нижний порт.

Клапаны удержания нагрузки

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

Пилот для открытия обратного клапана , обычно называемый PO Check , используется для смещения тарельчатого клапана. (Предупреждение о спойлере: в обратных клапанах не используются шары, потому что их очень сложно сделать и они плохо закрываются. Тарельчатый клапан - это сегмент конической формы, который уплотняется намного лучше.) Как правило, если в направляющем клапане используется рабочий порт A Для подъема груза рабочее отверстие B используется для опускания груза и снятия обратного клапана PO.

Если необходимо заблокировать оба направления, можно использовать двойной обратный клапан PO.Это коллектор, который объединяет два обратных клапана PO и упрощает необходимые внешние трубопроводы за счет включения поперечных пилотных линий.

Противовесные клапаны

Есть один серьезный недостаток использования обратного клапана PO: температура. Если вам необходимо удерживать нагрузку в обоих направлениях, проверка PO может действительно создать чрезвычайно большое давление. Представьте себе ситуацию, когда рано утром настраиваете устройство под нагрузку. Нагрузка и положение не меняются весь день, но температура становится на 30-40 ° выше.Масло будет расширяться, создавая давление, которое может превышать возможности двигателя или цилиндра. Это плохая ситуация. К счастью, нам на помощь приходит уравновешивающий клапан . Уравновешивающий клапан обеспечивает свободный поток в двигатель или цилиндр через обратный клапан, но на выходе есть специальный предохранительный клапан. Если давление в цилиндре слишком высокое, он будет сбрасывать давление (порт 2–1) до тех пор, пока клапан не закроется. Также имеется пилотный 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 доступными функциями измерения. Это контролируется двумя вещами: передаточным числом пилота и пропускной способностью. У меня нет времени, чтобы вникать в это сейчас, поэтому мы оставим это для другой статьи. Уравновешивающие клапаны доступны в одинарной или сдвоенной конфигурации .

Челночные клапаны

Челночные клапаны - это логические элементы, которые позволяют двум (или более) вещам сигнализировать о другом.Челночный клапан - это, по сути, два обратных клапана с одним шаром (да, тарельчатый, я знаю). Более высокое давление заставит тарелку закрывать сторону с более низким давлением и направить давление и / или поток по перпендикулярному пути. Компенсированные клапаны являются хорошим примером этого, где каждая секция клапана отправляет давление компенсатора обратно в насос, чтобы определить, какое давление необходимо. Давления сравниваются друг с другом с помощью челночных клапанов, и побеждает самое высокое давление.

Направляющие регулирующие клапаны

Гидрораспределители - это основа гидравлики.Это позволяет жидкостям изменять направление и пути потока. Эти клапаны отличаются своим положением и способами. Позиции - это количество дискретных конфигураций клапана. Пути - это количество портов клапана. Двухпозиционный двухходовой клапан будет использоваться для включения и выключения потока.

2 позиции, 2 пути

Трехпозиционный трехходовой клапан может использоваться для заполнения и разгрузки аккумулятора. Вы хотите, чтобы масло под высоким давлением заливалось, а затем подключалось к каналу низкого давления для выпуска.

2 позиции, 3 пути

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

2 позиции, 4 пути 2 положения, 4 направления с плавным переходом

Трехпозиционный четырехходовой клапан обеспечивает положение выключения, чтобы система могла отдыхать.Это центральное положение может иметь множество конфигураций, которые могут удовлетворить практически любые требования. Пожалуйста, прочтите мою статью о гидрораспределителях для получения дополнительной информации.

3 позиции, 4 пути
Привод клапана

Все позиционные клапаны должны быть задействованы для выполнения определенной функции. Начнем с механических приводов. Слева направо: кнопка , механическое действие, рычаг, ножной переключатель и механический переключатель . За исключением рычага и кнопки, их становится все труднее и труднее найти.За последние двадцать лет электроника настолько улучшилась, что прокладывать провода к электрическим датчикам намного проще и дешевле, чем шланги к гидравлическим компонентам.

Нажать кнопку Рычаг срабатывания Механическое действие: ножной переключатель Механический переключатель

Управляющее давление и электрическое срабатывание являются доминирующими силами на рынке и будут в течение некоторого времени. Электронные системы управления позволяют точно применять пилотное срабатывание (слева), где низкое давление смещает клапан, и электро-пропорциональное срабатывание .Правый схематический символ означает работу соленоида. Соленоид - это непропорциональный сигнал, который полностью перемещает клапан. Для пропорционального управления используются другие методы, и через символ будет нарисована стрелка.

Срабатывание управляющего давления Срабатывание соленоида

Многие клапаны смещены в одном направлении или в центральное положение . Пружины - способ добиться этого. При всех этих элементах управления вам не нужно иметь срабатывание с обеих сторон.

Клапан с пружинным центрированием

Если вы не хотите, чтобы клапан двигался при отключении, вы можете добавить фиксаторов (в центре и справа), чтобы клапан оставался в том же месте. Детенты обычно представляют собой подпружиненный шар (да, настоящий шар), который фиксируется в канавке на золотнике клапана.

2-позиционный фиксатор 3-позиционный фиксатор
Прочие компоненты

Есть несколько компонентов, которые не попадают ни в одну из категорий, которыми я хотел бы поделиться сейчас.Манометры давления P являются наиболее распространенными. Они будут давать давление линии, в которой они установлены. Помните о влиянии потока в системе. Недавно мне пришлось перенести манометр, потому что падение давления из-за потока давало мне ложные показания. Я переместил датчик на интересующий меня компонент, и ложные показания прекратились.

Манометр

Индикаторы температуры похожи на термометры. Их можно размещать по всей системе, как манометры, но многие конструкции просто контролируют температуру резервуара с помощью смотрового указателя.Смотровой указатель (не показан) покажет уровень масла и, как правило, температуру в резервуаре.

Датчик температуры

Реле давления - это переключатели, которые изменяют состояние при достижении определенного давления. Обратите внимание, что гистерезис является проблемой для них, поэтому, если переключатель установлен на 400 фунтов на квадратный дюйм при подъеме, он может не отключиться до 350 фунтов на квадратный дюйм при падении. Они могут иметь нормально открытые и нормально закрытые конфигурации, а также фиксированные и переменные настройки давления.

Реле давления

Последний символ - ручной отсечной клапан .Обычно это устройства низкого давления, которые используются на всасывающей и обратной линиях рядом с резервуаром, чтобы облегчить замену масла и фильтра. Обязательно держите их открытыми. Иначе может случиться плохое.

Ручное отключение

Ух ты, там наверняка много символов, и, как я уже сказал, этот список не исчерпывающий. Надеюсь, вы уже можете начать видеть, как некоторые из этих компонентов будут работать вместе, например, как гидрораспределитель будет управлять цилиндром.

4.Определите путь потока в обесточенном состоянии

Как я уже упоминал, я начинаю с поиска насоса (ов) на схеме. Проследите линии наружу от насоса, пока не дойдете до закрытого клапана. Повторяйте, пока не вернетесь к резервуару или не закончите пути. Затем я проверяю, есть ли в системе три других важных компонента. Убедившись, что все четыре компонента присутствуют и они исправлены, я начинаю смотреть на обесточенное состояние. Когда все компоненты деэгризованы, может ли поток вернуться в резервуар, или он создает давление в системе, или это где-то посередине? Я обычно прорисовываю это маркером.Если у меня есть насос с фиксированным рабочим объемом, я хочу, чтобы масло возвращалось в бак при почти нулевом давлении. Если у меня насос с переменным рабочим объемом, все пути потока должны быть заблокированы, а давление в нашем компенсаторе должно быть как минимум на 200 фунтов на квадратный дюйм ниже, чем в предохранительном клапане.

В Примере 1 (ниже) жидкость, протекающая через первую рабочую секцию, выходит через рабочий порт A и попадает в коллектор справа. В этот момент остановлены все семь клапанов. Он также проходит через ограничитель давления и останавливается на гидрораспределителе.Эта система позволяет полностью нарастить давление и указывает на то, что нам нужен насос с регулируемым рабочим объемом и компенсацией давления, который у нас есть.

5. Определите, что происходит при перемещении каждого клапана

Теперь, когда мы идентифицировали наше обесточенное состояние, мы должны активировать компоненты один за другим. (Иногда может присутствовать активатор, который также необходимо активировать. Это относится к примеру 2). В каждом разделе отслеживайте, что происходит с давлением и потоком и каков желаемый результат.

Пример 1

Секция 1 коллектора уменьшит расход (расходомер) путем активации верхнего клапана для пилотного открытия большего клапана под ним. Затем он отправит поток через порт B, но не раньше, чем он будет отправлен через клапан управления потоком.

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

Два клапана справа за редукционным клапаном управляют цилиндром. Если правая катушка активирована на крайнем левом клапане, цилиндр будет медленно втягиваться под действием силы тяжести, измеряемой игольчатым клапаном. Однако, если клапан справа активирован, игольчатый клапан обходится, и цилиндр опускается намного быстрее.

Пример 2

Как уже упоминалось, на этой схеме показан поршневой насос прямого вытеснения, и для того, чтобы могло произойти какое-либо движение, необходимо закрыть разгрузочный клапан. Это делается путем подачи питания на S7, что должно происходить с любым другим соленоидом.

Если мы подадим напряжение 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 выдвигаться до того, как все цилиндры внизу будут втянуты, чтобы избежать столкновения.Для этого мы используем челночный клапан, чтобы потоки из S2 и S4 не загрязняли друг друга. Затем поток продолжает оказывать давление на уравновешивающий клапан и втягивать все цилиндры. Обратите внимание на центральное положение гидрораспределителя (3-позиционный / 4-ходовой), 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. После того, как все эти цилиндры втянуты, только тогда будет достаточно давления, чтобы преодолеть клапан последовательности и выдвинуть цилиндр (ы) выдвижения.

При подаче питания на S5 все цилиндры втянуты, как это делают S2 и S4, но цилиндры выдвижения не выдвигаются из-за челночного клапана.

Когда S6 находится под напряжением, мы начнем выдвигать цилиндры предписанным образом. (Обратите внимание, что нас не заботило, как втягиваются цилиндры.) Поток будет выходить из рабочего порта B через клапан управления потоком. Поскольку у нас есть поршневой насос прямого вытеснения, мы не хотели, чтобы оставшееся масло пропускалось через предохранительный клапан.Мы сделали это, используя компенсированный контроль потока, чтобы наш дополнительный поток шел прямо в резервуар (порт 2) при значительно пониженном давлении. Отмеренная жидкость (порт 3) затем поступает к уравновешивающему клапану, где она свободно протекает через обратный клапан. На этом этапе активируется Группа 1. Группа 1 состоит из двух горизонтальных зажимных цилиндров и может увеличиваться до 300 фунтов на квадратный дюйм. В этот момент активируется Группа 2, в которой задействованы четыре вертикальных и два горизонтальных зажима. При 400 psi активируется Группа 3 и так далее, пока мы не перейдем к Группе 6.Когда группа 6 активирована, если соленоид S8 не активен, он выдвигает цилиндр. Если S8 активен, секция не нажимается, и это не позволяет потоку достигать других секций. S8 запускается бесконтактным переключателем, который определяет длину заготовки. Если там есть материал, S8 отключится, и секция нажмет.

6. Активируйте несколько клапанов одновременно, чтобы увидеть непреднамеренные последствия.

Непредвиденные последствия очень трудно увидеть и предсказать.Настоящая задача здесь - извлечь уроки из них, чтобы не повторить их дважды. Распространенным явлением является подача питания на обе стороны распределителя. Обычно повреждений не происходит, но ваша система управления должна быть настроена таким образом, чтобы исключить эту опасность. При использовании релейной логики у вас может быть одно реле для включения питания клапана, а другое - для выбора направления.

В примере 1 произошли непредвиденные последствия, когда я активировал Раздел 1 и порт B Раздела 2.Сейчас он смотрит на меня, но раньше было очень трудно увидеть, пока система не была построена. На двигателе у меня есть регулирующие клапаны для управления скоростью двигателя. Однако я хочу ограничить скорость двигателя перед его остановкой (важно место остановки). Я делаю это, активируя Раздел 1 примерно в футе до точки остановки, таким образом уменьшая скорость. Однако уменьшенный расход ниже, чем у расходомера при регулировании расхода. Результатом является состояние низкого дозированного расхода, и мой двигатель переходит в положение остановки.Мы предпринимаем шаги, чтобы исправить это.

В , примере 2 , двухпозиционные трехходовые клапаны должны быть сконфигурированы так, чтобы их положения были противоположны друг другу. Причина в том, чтобы предотвратить повреждение машины. Если обрыв провода к одному из соленоидов, дополнительные секции будут давить и могут вызвать потенциальное повреждение машины. Чтобы свести к минимуму этот риск, мы добавили дополнительную защиту к проводам, проложили провода большего сечения, чем необходимо, и добавили проверку проводов в ежемесячный контрольный список профилактического обслуживания.

Пример 1

Пример 2

Заключение

Чтение схем - очень страшная вещь, но не забудьте расслабиться, вы умны, а мама и папа вас очень любят. Ты получил это! Просто работайте над этим медленно и не спешите задавать вопрос. Выполняя подобную работу, я часто жду, пока у меня не возникнет хорошая серия вопросов, прежде чем обратиться за помощью. Таким образом, я потрачу больше времени на работу со схемой, чтобы мои вопросы были подробными и не тратили время коллеги напрасно.

Когда вы овладеете навыком чтения отпечатков, вы сможете критиковать и создавать свои собственные системы. Не забывайте использовать системный подход и всегда проверять свою работу перед покупкой компонентов. Итак, возьмите свои маркеры и найдите схемы для анализа!

Связанные

NFPA - Что такое гидравлика

Чтобы представить себе базовую гидравлическую систему, представьте себе два одинаковых шприца, соединенных вместе трубками и заполненных водой (см. Рисунок 1). Шприц A представляет насос, а Шприц B представляет привод, в данном случае цилиндр. Нажатие на поршень шприца A создает давление внутри жидкости. Это давление жидкости действует одинаково во всех направлениях (закон Паскаля) и заставляет воду течь через дно в трубку и в Syringe B . Если вы поместили 5 фунт. на поршень шприца B , вам нужно будет надавить на поршень шприца A с усилием не менее 5 фунтов.силы, чтобы переместить вес вверх. Если объект весит 10 фунтов, вам придется толкать его с усилием не менее 10 фунтов. силы, чтобы переместить вес вверх.

Если площадь плунжера (который является поршнем) Шприц A составляет 1 кв. Дюйм, и вы нажимаете 5 фунтов. силы, давление жидкости будет 5 фунтов / кв. дюйм (фунт / кв. дюйм). Поскольку давление жидкости действует одинаково во всех направлениях, если объект шприц B (который, опять же, имеет площадь 1 кв.дюймов) весит 10 фунтов, давление жидкости должно превысить 10 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем объект начнет двигаться вверх. Если мы удвоим диаметр шприца B (см. Рисунок 2), площадь поршня станет в четыре раза больше, чем была. Это означает, что вес в 10 фунтов будет поддерживаться на 4 кв. Дюйма жидкости. Следовательно, давление жидкости должно превышать 2,5 фунта на квадратный дюйм (10 фунтов ÷ 4 кв. Дюйма = 2,5 фунта на квадратный дюйм) для перемещения объекта массой 10 фунтов вверх. Таким образом, перемещение объекта весом 10 фунтов потребует только 2.5 фунтов. силы на поршень шприца A , но поршень на шприце B будет двигаться только вверх ¼, если оба поршня имеют одинаковый размер. В этом суть гидравлической энергии. Варьируя размеры поршней (плунжеров) и цилиндров (шприцев), можно в несколько раз увеличить прилагаемое усилие.

В реальных гидравлических системах насосы содержат множество поршней или насосных камер других типов. Они приводятся в движение первичным двигателем (обычно электродвигателем, дизельным двигателем или газовым двигателем), который вращается со скоростью несколько сотен оборотов в минуту (об / мин).Каждое вращение заставляет все поршни насоса выдвигаться и втягиваться, втягивая жидкость и выталкивая ее в гидравлический контур в процессе. Гидравлические системы обычно работают при давлении жидкости в тысячи фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, система, которая может развивать давление 2000 фунтов на квадратный дюйм, может толкать 10 000 фунтов. силы из цилиндра примерно такого же размера, как банка газировки.

Гидравлические приложения

Внедорожная техника, наверное, самая распространенная применение гидравлики .Будь то строительство, горнодобывающая промышленность, сельское хозяйство, утилизация отходов или коммунальное оборудование, гидравлика обеспечивает мощность и управление для решения поставленной задачи и часто для обеспечения движущей силы для перемещения оборудования с места на место, особенно когда задействованы гусеничные приводы. Гидравлика также широко используется в тяжелом промышленном оборудовании. на заводах, в морском и морском оборудовании для подъема, гибки, прессования, резки, формовки и перемещения тяжелых деталей. Ниже приведены истории болезни, размещенные на веб-сайтах отраслевых публикаций, описывающих использование гидравлики в различных областях:

Сельское хозяйство:
Traction is King на виноградоуборочном комбайне
Аккумуляторы Beat Boom Bounce

Строительство: Асфальтоукладчик с скользящей опорой
имеет все характеристики Smarts. Гидравлика
обеспечивает многосочлененный экскаватор широкий диапазон движений

Развлечения:
Электрогидравлический гигантский слон
В мюзикле «Человек-паук» используется сила гидравлики для управления и подъема ступеней и платформ

Морской и морской:
Крабовая лодка получает огромную экономию топлива
Энергия волн представляет новые вызовы

Отходы и переработка:
Гидравлика делает мусоровоз быстрым, тихим и эффективным
Compact Motors Держите подметальные машины простыми

Прочие отрасли, в которых гидравлика является предпочтительной:

  • Энергия
  • Станки
  • Обработка металлов давлением
  • Военная и авиакосмическая промышленность
  • Горное дело
  • Коммунальное оборудование

Дополнительные гидравлические приложения

Другие примеры применения гидравлики

Принципы гидравлики Онлайн-обучение

Компоненты Fluid Power

Гидравлические системы питания состоят из нескольких компонентов, которые работают вместе или последовательно для выполнения определенного действия или работы.Люди, хорошо разбирающиеся в гидравлических контурах и проектировании систем, могут покупать отдельные компоненты и сами собирать из них гидравлическую энергетическую систему. Однако многие гидравлические системы разработаны дистрибьюторами, консультантами и другими специалистами в области гидравлической энергии, которые могут предоставить систему полностью или частично.

Основные компоненты любой гидравлической системы:

  • насосное устройство - гидравлический насос или воздушный компрессор для подачи жидкости в систему
  • проводники жидкости - трубки, шланги, фитинги, коллекторы и другие компоненты, которые распределяют жидкость под давлением по системе
  • клапаны - устройства, регулирующие расход жидкости, давление, пуск, останов и направление
  • Приводы - цилиндры, двигатели, поворотные приводы, захваты, вакуумные чашки и другие компоненты, которые выполняют конечную функцию гидравлической системы.
  • вспомогательные компоненты - фильтры, теплообменники, коллекторы, гидравлические резервуары, пневматические глушители и другие компоненты, которые позволяют гидравлической системе работать более эффективно.

Электронные датчики и переключатели также включены во многие современные гидравлические системы, чтобы обеспечить средства электронного управления для контроля работы компонентов. Диагностические инструменты также используются для измерения давления, температуры и расхода при оценке состояния системы и для поиска неисправностей.

Устройство для определения местоположения жидкостей NFPA - где вы можете найти гидравлические и пневматические компоненты и продукты, доступные от компаний-членов NFPA.


Сеансы дополнительного образования и обучения, предлагаемые NFPA и его членами, можно найти по телефону

Образовательные ресурсы.

% PDF-1.3 % 119 0 объект > эндобдж xref 119 88 0000000016 00000 н. 0000002129 00000 н. 0000002295 00000 н. 0000002438 00000 н. 0000003223 00000 н. 0000003614 00000 н. 0000003698 00000 н. 0000003782 00000 н. 0000003879 00000 п. 0000003992 00000 н. 0000004062 00000 н. 0000004179 00000 п. 0000004250 00000 н. 0000004367 00000 н. 0000004439 00000 н. 0000004572 00000 н. 0000004643 00000 п. 0000004771 00000 п. 0000004842 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000005034 00000 н. 0000005147 00000 п. 0000005218 00000 п. 0000005342 00000 п. 0000005413 00000 н. 0000005522 00000 н. 0000005593 00000 п. 0000005751 00000 п. 0000005806 00000 н. 0000005916 00000 н. 0000005987 00000 н. 0000006086 00000 н. 0000006180 00000 н. 0000006235 00000 н. 0000006337 00000 н. 0000006392 00000 п. 0000006539 00000 н. 0000006610 00000 н. 0000006681 00000 п. 0000006858 00000 н. 0000006929 00000 н. 0000007047 00000 н. 0000007101 00000 п. 0000007187 00000 н. 0000007273 00000 н. 0000007374 00000 н. 0000007445 00000 н. 0000007547 00000 н. 0000007618 00000 н. 0000007673 00000 н. 0000007774 00000 н. 0000007845 00000 н. 0000007916 00000 п. 0000008028 00000 н. 0000008099 00000 н. 0000008169 00000 н. 0000008225 00000 н. 0000008330 00000 н. 0000008440 00000 н. 0000008463 00000 н. 0000018469 00000 п. 0000018492 00000 п. 0000025919 00000 п. 0000025942 00000 п. 0000034100 00000 п. 0000034123 00000 п. 0000041384 00000 п. 0000041407 00000 п. 0000048513 00000 п. 0000048536 00000 н. 0000056591 00000 п. 0000056834 00000 п. 0000058070 00000 п. 0000058093 00000 п. 0000066679 00000 п. 0000066702 00000 п. 0000076306 00000 п. 0000076328 00000 п. 0000077415 00000 п. 0000077494 00000 п. 0000077516 00000 п. 0000078588 00000 п. 0000078643 00000 п. 0000078666 00000 п. 0000082314 00000 п. 0000082386 00000 п. 0000002494 00000 н. 0000003201 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 120 0 объект > / Контуры 124 0 R >> эндобдж 121 0 объект ; $ D =% p7 $% k% \ rr) / U (= ~ a \ (~ P ۤ l: F:> \ nh |.AEl \ 2 {u ݺ 2 tgp wf ', A +, qr {Z! U; 1 # M? 5T BR:>! P! T_RiNNb

вещей, влияющих на гидравлику бассейна и спа

Привет, профи бассейнов! У нас есть больше о здоровой гидравлике. Прежде чем мы перейдем к сути обсуждения, давайте сначала поговорим о некоторых гидравлических терминах. Знание того, что они означают, поможет нам понять будущие темы для обсуждения.

Потеря напора

Потери напора - это коэффициент, применяемый к сопротивлению потоку в системе плавательного бассейна. Потери напора также можно преобразовать в фунты на квадратный дюйм (PSI).1 фунт / кв.дюйм равен 2,31 фута напора. Пример: насос, перекачивающий воду на высоту 30 футов, создаст напор 30 футов или 13 фунтов на квадратный дюйм. Обратная сторона насоса измеряется в фунтах на квадратный дюйм, а на стороне всасывания - вакуум или отрицательное давление (есть манометры, которые будут показывать положительное и отрицательное давление). Для потери напора на стороне всасывания 1 дюйм ртутного столба равен 1,13 фута напора. Пример: 6 дюймов ртутного столба равняются 6,8 футам напора. Помните, что все, через что протекает вода, имеет коэффициент потери напора.

Потеря напора в системе

Если сложить все коэффициенты потери напора (фильтр, нагреватель, труба и т. Д.)) для системы у вас есть потери напора в системе, которые также называют общим динамическим напором или (TDH).

галлонов в минуту

Помогая кому-то определить потерю напора или размер трубы для бассейна, вы должны спросить, какой оборот требуется для бассейна и спа. Это, конечно, измеряется в галлонах в минуту.

Скорость

Мы должны рассматривать скорость самой важной в здоровой гидравлике - это скорость, с которой вода течет через систему.Скорость измеряется в футах в секунду (FPS). Это очень важно, потому что с увеличением скорости увеличивается и потеря напора. Пример: при 50 галлонах в минуту через 1,5-дюймовую трубу скорость составляет 7,09, а потеря напора составляет 11,1. При 70 галлонах в минуту скорость составляет 11,3, а потеря напора - 25,1. Как видно из этих примеров, для определения потерь напора через любую часть оборудования или трубопроводов отправной точкой является расход или галлон в минуту.

Мы соберем все это воедино, когда будем рассматривать Healthy Hydraulic.Приведенная выше информация будет использована для определения правильного насоса для данной системы. Мы смотрим на гидравлические следы бассейна или спа, как на отпечатки пальцев - каждая система уникальна. Нам также нравится использовать фразу «сопротивление потоку» вместо потери напора, поскольку это легко понять, особенно владельцам бассейнов. Продолжая тему здоровой гидравлики, мы будем использовать оба этих термина как синонимы.

Будущее обсуждение будет охватывать неотъемлемые части Healthy Hydraulics - насосы, фильтры, нагреватели и все другие важные компоненты, которые являются частью фильтрации или водного пути.

Мы с нетерпением ждем, когда вы подключитесь к разговору. Участвуйте, оставайтесь на связи!

ГЛАВА 13: Регуляторы потока и делители потока

Во многих приложениях необходимо изменять скорость привода. Одним из методов управления скоростью привода является использование насоса с переменной производительностью. Это хорошо работает для схемы с одним исполнительным механизмом или в цепях с несколькими исполнительными механизмами, где одновременно перемещается только один исполнительный механизм. Однако большинство схем, которым требуется регулирование скорости привода, имеют несколько приводов, и некоторые из них работают одновременно.Для большинства контуров используется регулируемое отверстие, называемое игольчатым клапаном или регулятор расхода . В некоторых случаях могут использоваться фиксированные отверстия.

Регулирующие клапаны

Некомпенсированный регулятор потока пропускает больше или меньше жидкости по мере увеличения и уменьшения давления. Это связано с тем, что больше жидкости может пройти через отверстие определенного размера при увеличении перепада давления на отверстии. На рис. 13-1 показаны устройства с нескомпенсированным потоком в виде символа и в разрезе.Вверху находятся встроенные регуляторы потока с фиксированной диафрагмой без компенсации для защиты от несанкционированного доступа. Их можно приобрести как проточные клапаны, или они могут быть просверленной заглушкой или вставкой, расположенной в фитинге трубы или отверстии клапана.

На поток через стандартные отверстия влияют изменения вязкости жидкости, в то время как поток через острые (или острые) отверстия очень мало изменяется при изменении вязкости жидкости с тонкой на густую. Отверстие с острым краем - это тип, используемый на большинстве клапанов с температурной компенсацией.(Классическим примером некомпенсированной фиксированной диафрагмы с байпасной проверкой является обратный клапан с диафрагмой, показанный на , рис. 10-2, .)

Рис. 13-2. Регулирование расхода с компенсацией давления и температуры

Регулирующие клапаны расхода с компенсацией давления используются с приводами, которые должны двигаться с постоянной скоростью независимо от давления. Вид с вырезом для управления потоком с компенсацией давления и символы, изображенные на Рис. 13-2 . Секция игольчатого клапана регулятора расхода с компенсацией давления такая же, как и у любого регулятора расхода.Разница заключается в добавлении компенсирующего золотника, который может перемещаться для ограничения входящего потока через компенсирующее отверстие. Золотник компенсатора удерживается в открытом положении пружиной смещения от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм, которая устанавливает перепад давления на острие отверстия.

Поток из впускного отверстия проходит через компенсирующее отверстие, мимо катушки компенсатора и выходит через остроконечное отверстие. Просверленные проходные отверстия впускают жидкость в правый конец золотника компенсатора, который перемещает золотник влево, когда давление пытается подняться выше 100–150 фунтов на квадратный дюйм на манометре PG01. После того, как давление достигает или превышает 100–150 фунтов на квадратный дюйм, золотник компенсатора перемещается влево и ограничивает поток регулятором потока через острие сопла. Давление на манометре PG01 никогда не превышает 100–150 фунтов на квадратный дюйм (плюс любое противодавление на выходе). Давление на выходе передается в камеру смещающей пружины и увеличивает силу пружины. Золотник компенсатора гарантирует, что перепад давления на регуляторе потока с режущей кромкой отверстия остается на постоянном уровне от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм. При постоянном падении давления расход остается неизменным независимо от колебаний на входе или выходе.

Регуляторы расхода с компенсацией давления в четыре-восемь раз дороже стандартных регуляторов, поэтому их следует применять только к приводам, которые должны двигаться последовательно.

Вариант без скачка - это регулировочный винт, который удерживает катушку компенсатора в пределах нескольких десятых дюйма от ее рабочего положения. Это особенно важная опция, когда размер клапана слишком велик для данной настройки расхода. Золотник компенсатора без ограничителя хода может резко закрываться и открываться, пока он не стабилизируется и не установит перепад давления на отверстии.В это время привод также перемещается хаотично.

Два символа представляют способ обозначения, принятый Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и Международной организацией по стандартизации (ISO), на то, что клапан имеет компенсацию давления. Стрелку, указывающую компенсацию давления, легче различить в символе ANSI, особенно когда схематический чертеж был уменьшен, чтобы поместиться в книгу документации машины.

Рис. 13-3. Трехходовое регулирование расхода

Трехходовые регулирующие клапаны в основном используются в насосных контурах с фиксированным объемом для экономии энергии.(См. Схему насоса с измерением нагрузки, описанную в главе 8.) Если 20 галлонов в минуту жидкости поступает во впускное отверстие и регулятор расхода установлен на 12 галлонов в минуту, 8 галлонов в минуту поступают в резервуар как потраченная впустую энергия. При использовании обычного предохранительного клапана давление между насосом и регулятором потока будет максимальным. При трехходовом управлении потоком давление в этой части контура равно значению, которое требуется для перемещения привода, плюс сила смещающей пружины. (Сила смещения пружины обычно составляет от 70 до 125 фунтов.) Выходное давление 200 фунтов на квадратный дюйм дает давление 270 фунтов на квадратный дюйм между насосом и регулятором потока.Вся жидкость, поступающая в резервуар, выходит под давлением 270 фунтов на квадратный дюйм, а не 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это происходит потому, что чувствительная линия посылает обратную связь на сторону регулирования давления предохранительного клапана, позволяя ему открываться при нагрузочном давлении плюс усилие смещающей пружины. Давление между насосом и регулятором потока постоянно изменяется при изменении нагрузки. Когда для нагрузки требуется значение, превышающее настройку максимального давления, предохранительный клапан открывается и направляет весь поток насоса в резервуар с максимальным давлением.

Трехходовое управление потоком эффективно только с одним приводом или с одним приводом одновременно.Это было бы бесполезно для схемы насоса с компенсацией давления, потому что схема измерения нагрузки для этого типа насоса сэкономила бы еще больше энергии. (См. Главу 8 для схемы измерения нагрузки с насосом с компенсацией давления.)

Рис. 13-4. Пропорциональный клапан регулирования потока без обратной связи Пропорциональные клапаны регулирования потока показаны в виде разрезов и символов для пропорциональных клапанов регулирования потока, которые могут дистанционно управлять потоком с помощью ПЛК или другого элемента управления.Клапаны и контроллеры различной конструкции могут управлять пневматической или гидравлической жидкостью. В конструкции , рис. 13-4, используется модифицированная 2-ходовая тарельчатая заслонка «пилот-закрытие» с просверленным пилотным каналом для подачи входящей жидкости за ней. Легкая пружина удерживает тарелку закрытой, когда на входе нет жидкости под давлением.

Якорь управляет небольшой нормально закрытой тарелкой и сдвигает сигнализируемую величину, чтобы позволить жидкости за тарелкой, закрывающей пилотный клапан, уйти быстрее, чем канал управления может ее подать.Это вызывает дисбаланс давления, который позволяет закрывающему пилотному клапану открываться достаточно, чтобы обеспечить правильный поток жидкости. Расход бесступенчато регулируется и может управляться с помощью различных входов.

Рис. 13-5. Клапан пропорционального регулирования расхода с обратной связью

Вырез и символ в Рис. 13-4 представляет клапан, который открывается по заданному сигналу, но не всегда может повторять заданный поток с того же входа. LVDT обратной связи, добавленный к клапану на рис. 13-5 , гарантирует, что тарельчатый клапан, закрывающий пилот, всегда смещает одинаковую величину, поэтому он имеет отверстие для потока того же размера.Однако изменения давления или вязкости по-прежнему влияют на фактический расход, поэтому гидростат необходим, когда требуется точная воспроизводимость потока. Многие производители выпускают клапаны со встроенным гидростатом для компенсации давления.

Дозиметровые контуры регулирования расхода

Рисунок 13-6. представляет собой схематический чертеж контура регулирования расхода на входе дозатора, ограничивающего жидкость, когда она входит в порт привода. Контур дозирования хорошо работает с гидравлическими жидкостями, но может давать неустойчивый эффект с воздухом.Обратите внимание, что цилиндр установлен горизонтально, что создает резистивную нагрузку. Регуляторы расхода на входе работают только с резистивными нагрузками, потому что убегающая нагрузка может перемещать привод быстрее, чем контур может заполнить его жидкостью.

Рис. 13-6. Контур управления расходомером

Левый контур на Рисунке 13-6 показан в состоянии покоя с работающим насосом. Обратите внимание, что обратные клапаны в регуляторах потока проталкивают жидкость через отверстия, когда она входит в цилиндр, и позволяет жидкости обходить их, когда она выходит.

Правая схема отображает условия при выдвижении цилиндра. Клапан управления направлением переключается на прямые стрелки, и поток насоса проходит через левый регулятор потока к торцу крышки цилиндра с контролируемой скоростью. Жидкость, покидающая шток цилиндра, беспрепятственно течет в бак. Цилиндр выдвигается с пониженной скоростью (в гидравлическом контуре) до тех пор, пока не встретит сопротивление, которое не может преодолеть, или пока не достигнет дна. С показанным некомпенсированным клапаном скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости.

Когда цилиндр находится в движении, давление на PG1 считывает настройку предохранительного клапана или компенсатора насоса. Давление на PG2 считывает все, что требуется для перемещения груза в любой момент цикла. Давление на PG3 и PG4 считывает только противодавление в линии резервуара при выдвижении цилиндра.

Очевидно, что если бы на цилиндр воздействовала внешняя сила, он бы быстро расширился. Поскольку жидкость поступает в конец крышки с пониженным расходом, там будет образовываться вакуумная пустота, пока насос не успеет ее заполнить.

У регуляторов расхода на входе могут возникать проблемы с пневматическими контурами. Когда жидкость направляется к торцу крышки цилиндра, давление на PG1 сразу повышается до значения регулятора. Однако давление на PG2 начинается с нуля и медленно увеличивается. До тех пор, пока давление в точке PG2 не поднимется достаточно, чтобы создать усилие отрыва, цилиндр не перемещается. При давлении отрыва цилиндр быстро расширяется, и расширяющийся воздух может вызвать его выпад. Часто выпад вперед перемещает поршень впереди поступающего воздуха, и давление падает ниже уровня отрыва, поэтому поршень останавливается.Давление снова начинает нарастать, и сценарий выпада / остановки продолжается до конца хода. Схема расходомера, обсуждаемая ниже, всегда является лучшим выбором для управления воздушными цилиндрами.

Цепи в Рис. 13-7 показывают приложения, в которых контур дозирования является единственным выбором как для пневматики, так и для гидравлики. Слева на Рис. 13-7 Пневматический цилиндр одностороннего действия установлен штоком вертикально вверх. Единственный способ контролировать скорость выдвижения - это регулирование расхода на входе.Когда также необходимо контролировать скорость втягивания, необходимо также регулирование расхода дозатора.

Рис. 13-7. Цепи, в которых требуется регулирование расхода на входе

Цилиндр, изображенный справа на рис. 13-7 , выдвигается для выполнения операции перед втягиванием или запуском цикла другого привода. Сигнал о продолжении цикла может исходить от реле давления или клапана последовательности.Любое из этих устройств может быть настроено на выход при любом давлении. Обычно они устанавливаются на 50–150 фунтов на квадратный дюйм ниже рабочего давления системы для гидравлики или на 5–15 фунтов на квадратный дюйм для воздуха. Причина использования дозирующего регулирования расхода заключается в том, что давление между регулятором расхода и цилиндром обычно остается низким до тех пор, пока цилиндр не соприкасается с заготовкой. При рабочем контакте возникающее повышение давления переключает эти приводимые в действие давлением устройства и запускает следующую последовательность. Всегда помните: реле давления или клапан последовательности не указывают напрямую, что привод достиг физического положения.Они только указывают на то, что давление достигло заданного значения. . . не почему.

Другими контурами, требующими регулирования расхода на входе, являются контуры насосов с измерением нагрузки, описанные в главе 8.

Цепи управления расходомером на выходе

Рисунок 13-8 показывает схематический чертеж контура управления расходомером на выходе, который ограничивает жидкость на выходе из порта привода. Контуры дозирования хорошо работают как с гидравлическими, так и с пневматическими приводами. Положение при установке цилиндра не имеет значения, поскольку выходной поток ограничен и привод не может убежать.Регуляторы расхода на выходе работают с резистивными нагрузками или убегающими нагрузками, потому что привод никогда не может двигаться быстрее, чем позволяет жидкость, покидающая его.

Рис. 13-8. Контур управления расходомером

Левый контур в Рисунок 13-8 показан в состоянии покоя с работающим насосом. Обратите внимание, как обратные клапаны в регуляторах потока позволяют жидкости обходить отверстия и свободно входить в цилиндр.Когда жидкость покидает цилиндр, она проходит через отверстия с заданной скоростью. Единственный манометр, показывающий давление, - это PG3 , потому что нагрузка на шток цилиндра вызывает давление в заблокированном отверстии клапана.

Правый контур показывает условия, когда цилиндр выдвигается. Клапан управления направлением переключается на прямые стрелки, и поток насоса обходит верхний регулятор потока, чтобы перейти к концу крышки цилиндра. Жидкость, выходящая из конца штока цилиндра, задерживается до того, как она попадет в резервуар, даже если внешняя нагрузка пытается ее переместить.Цилиндр выдвигается с пониженной скоростью как в гидравлических, так и в пневматических контурах, пока не встретит сопротивление, которое не может преодолеть, или не опустится до дна. С показанным некомпенсированным клапаном скорость может изменяться при колебаниях давления или изменении вязкости в гидравлической системе. (Для пневматических контуров нет регуляторов расхода с компенсацией давления.)

Когда цилиндр находится в движении, манометры PG1 и PG2 показывают настройку предохранительного клапана или компенсатора насоса. Манометр PG4 показывает противодавление в баллоне.Манометр PG3 считывает давление, вызванное нагрузкой, плюс давление в результате увеличения площади крышки до площади стержня. Это повышенное давление может в 1,2–2 раза превышать давление на конце крышки или выше, в зависимости от размера стержня.

Измерительные регуляторы расхода одинаково хорошо работают в пневматических контурах при постоянной нагрузке. Изменение нагрузки может привести к остановке и / или рывку привода при определенных обстоятельствах. (Более подробное описание схем управления потоком и ситуаций, которые могут возникнуть с ними, см. В нашей второй электронной книге под названием «Объяснение гидравлических цепей», которая будет выпущена для гидравлики и пневматики .com в ближайшие месяцы.

Цепи управления выпускным потоком

Контуры управления отводным потоком встречаются только в гидравлических системах и, как правило, только в системах с насосами фиксированного объема. Использование регулятора расхода этого типа с насосами с компенсацией давления дает мало или совсем не дает. Рисунок 13-9 показывает стравливающий контур в состоянии покоя с работающим насосом. Вход игольчатого клапана соединен с трубопроводом, идущим к цилиндру, а его выход соединен с резервуаром. Контур работает только с одним движущимся приводом, потому что весь поток насоса идет на текущую рабочую функцию.Как и измерительная схема, она работает только с резистивными нагрузками, поскольку контролирует поток жидкости, поступающей в привод. Основным плюсом регулятора скорости этого типа является экономия энергии при использовании насоса фиксированного объема с движущими силами при низком давлении.

Рис. 13-9. Контур управления стравливающим потоком

Когда направляющий клапан в Рисунок 13-9 смещается, весь поток насоса проходит через него к приводу.По пути к приводу часть потока отводится в резервуар, поэтому привод не достигает полной скорости. Давление на PG1 повышается только до уровня, необходимого для перемещения привода и его нагрузки, поэтому избыточный поток идет в резервуар при низком давлении. (При использовании насоса с фиксированным объемом и контура дозирования или отвода избыточный поток также поступает в резервуар, но при давлении предохранительного клапана.) Многие контуры выполняют работу только в конце хода, поэтому эта система управления потоком экономит энергию. в то время как привод перемещается в рабочее положение и обратно, но все же обеспечивает хорошее управление скоростью.

Несколько слов предостережения:

  • Давление в приводе во время перемещения должно быть выше давления на пути к резервуару, чтобы жидкость текла в резервуар.
  • Поскольку давление может изменяться во время перемещения (особенно, когда привод контактирует с заготовкой), используйте игольчатый клапан с компенсацией давления, чтобы поток в резервуар оставался постоянным.
  • Даже с игольчатым клапаном с компенсацией давления скорость привода будет нестабильной.Эффективность насоса и / или привода допускает байпас, который напрямую влияет на поток к приводу, а не на утечку в резервуар.

Применения регулирующего клапана с компенсацией давления

При изменении падения давления на отверстии изменяется и расход через отверстие. По мере увеличения падения давления расход увеличивается, а при уменьшении падения давления расход уменьшается. Из-за этого факта, если бы перепад давления на отверстии был постоянным, независимо от колебаний давления на входе и выходе, то поток через него оставался бы таким же.Регулирующий клапан с компенсацией давления (такой, как показанный на , рис. 13-2, ) автоматически поддерживает постоянный перепад давления на отверстии. На стр. 13-1 кратко обсуждается клапан регулирования расхода с компенсацией давления, но клапан в разрезной форме применяется к отводному контуру в , рис. 13-10, .

Рис. 13-10. Контур управления выпускным потоком с поршневым насосом и клапаном регулирования потока с компенсацией давления

В выпускном контуре жидкость из гидрораспределителя направляется в цилиндр, чтобы начать его выдвижение.Поскольку в контуре установлен насос с фиксированным объемом и требуется регулировка скорости, для экономии энергии используется регулирование отводного потока. Вместо того, чтобы управлять потоком к приводу или от него, избыточный поток сбрасывается в резервуар через регулятор расхода с компенсацией давления при любом давлении, необходимом для перемещения жидкости. Контур регулирования расхода на входе или выходе будет направлять избыточный поток в резервуар через предохранительный клапан при максимальном давлении, тратя гораздо больше энергии.

Причина использования регулятора расхода с компенсацией давления заключается в том, что давление будет колебаться по мере того, как привод движется к обрабатываемой детали, и поток в резервуар от регулятора расхода без компенсации будет непрерывно изменяться.В результате скорость привода может значительно изменяться во время его движения. При управлении потоком с компенсацией давления поток в резервуар остается постоянным, но скорость привода все еще может изменяться из-за эффективности насоса при повышении или понижении давления. Любое изменение скорости в зависимости от эффективности насоса присутствует, но практически незаметно.

В схеме Рис. 10-13 насос на 10 галлонов в минуту подает 7 галлонов в минуту в цилиндр и 3 галлона в минуту в бак. Жидкость, поступающая в регулятор потока с компенсацией давления, проходит мимо золотника компенсатора и течет к регулируемому отверстию с режущей кромкой, которое установлено на 3 галлона в минуту.Отверстие с регулируемым острием ограничивает поток и создает противодавление в поступающей жидкости. Когда противодавление достигает (и пытается превысить) 125 фунтов на кв. Дюйм, жидкость в линии управления входным давлением заставляет золотник компенсатора двигаться вправо. Это ограничивает поток через компенсирующее отверстие. После того, как золотник компенсатора установится на настройку пружины смещения 125 фунтов на квадратный дюйм, давление на PG3 достигает 125 фунтов на квадратный дюйм и остается на этом уровне. Это означает, что перепад давления на регулируемом отверстии с режущей кромкой составляет 125 фунтов на квадратный дюйм.По мере того как цилиндр продолжает движение и давление в PG1 и PG2 увеличивается или уменьшается, давление в PG4 остается на уровне 125 фунтов на квадратный дюйм, а поток постоянен. Цилиндр движется с одинаковой скоростью независимо от того, составляет ли давление 125 фунтов на квадратный дюйм или выше, но на 125 фунтов на квадратный дюйм ниже максимального установленного давления.

Рис. 13-11. Контур регулирования расхода на входе с насосом с компенсацией давления и клапаном регулирования расхода с компенсацией давления

На рисунке 13-11 показано регулирование расхода с компенсацией давления во входном расходомере.Жидкость из клапана попадает в регулятор потока и ограничивается. Противодавление от ограниченного потока проходит через пилотную линию входного давления и сдвигает золотник компенсатора вправо, ограничивая поток до регулируемого отверстия с режущей кромкой. Противодавление от сопротивления цилиндра действует на правый конец золотника компенсатора через пилотную линию выходного давления и добавляет к силе пружины смещения 125 фунтов на кв. Дюйм. Это действие и взаимодействие всегда поддерживают давление на 125 фунтов на квадратный дюйм выше на PG5 , чем на PG2. Постоянный перепад давления на отверстии поддерживает постоянный поток в цилиндр.

Рис. 13-12. Контур регулирования расхода на выходе с насосом с компенсацией давления и клапаном регулирования расхода с компенсацией давления

На рисунке 13-12 показано регулирование расхода с компенсацией давления в контуре расходомера. Жидкость из конца штока цилиндра попадает в регулятор потока с компенсацией давления и ограничивается регулируемым острым отверстием.Противодавление через пилотную линию входного давления сдвигает золотник компенсатора вправо и ограничивает поток через регулируемое отверстие с острым краем. Давление на PG5 устанавливается на 125 фунтов на квадратный дюйм, и поток остается неизменным через регулируемое отверстие с режущей кромкой. Любое противодавление от потока в резервуаре добавляет к силе пружины смещения 125 фунтов на квадратный дюйм и увеличивает давление на уровне PG5 , поэтому оно всегда остается на 125 фунтов на квадратный дюйм выше PG4 .

Регулирующие клапаны с компенсацией давления в пять раз дороже, чем модели без компенсации, поэтому их не следует указывать, если точное регулирование расхода не требуется.

Изменения вязкости жидкости также вызывают колебания потока. Густая жидкость течет медленнее, чем жидкая. Клапан управления потоком без температурной компенсации позволяет изменять поток от холодного масла при запуске до масла, работающего при нормальной или высокой температуре. Наиболее распространенным способом устранения колебаний вязкости является использование отверстия с острым концом. Отверстия с острыми кромками не имеют плоских поверхностей для замедления потока жидкости, поэтому они мало изменяют поток между густыми и тонкими жидкостями. Доступны и другие устройства для получения постоянного потока с вариациями вязкости, но они могут быть сложными и вызывать сбои.

Регулятор расхода в гидравлическом контуре всегда выделяет тепло. Некоторые комбинации насоса и регулятора потока выделяют намного больше тепла, и их следует по возможности избегать. В следующих примерах показаны различные комбинации насоса и регулятора расхода, а также показано, сколько тепла можно ожидать.

Рис. 13-13. Выработка тепла в насосных контурах фиксированного объема с регуляторами расхода на входе и выходе

Комбинация насоса фиксированного объема и регулирования расхода на входе или выходе в Рис. 13-13 - это наихудший случай.Пример показывает движение цилиндра к заготовке с регулятором потока, установленным на 3 галлона в минуту. Цепь питает насос мощностью 10 галлонов в минуту, приводимый в движение электродвигателем мощностью 5 л.с. Поскольку для перемещения цилиндра во время движения требуется всего 100 фунтов на квадратный дюйм, много энергии, выделяемой теплом, теряется. Этот пример несколько преувеличен, но отнюдь не неслыханный. Обратите внимание, что в примере показана только энергия, потраченная на ход разгибания. При уменьшении скорости хода втягивания тепловыделение может почти удвоиться по сравнению с показанными цифрами.

Основным генератором тепла является избыточный поток насоса, проходящий через предохранительный клапан под давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм.Две схемы в Рис. 13-14 показывают, как устранить такую ​​потерю энергии с помощью другой схемы управления потоком или другого насоса. Несмотря на то, что при таких малых расходах энергия, расходуемая через клапан управления потоком, намного меньше, он все же увеличивает тепло в системе. Кроме того, величина падения давления может быть ниже, чем указано здесь, потому что некоторые приводы требуют большего давления для перемещения их к заготовке и от нее. Потери энергии при регулировании потока не могут быть устранены. Величина потерь зависит от падения давления и скорости потока через отверстие.

Рис. 13-14. Два контура регулирования расхода, снижающие тепловыделение

Цепи в Рисунок 13-14 показывают насос фиксированного объема с отводным контуром и насос с компенсацией давления с дозирующим контуром. Обе эти комбинации экономят много энергии (хотя и не так сильно, как схема измерения нагрузки, показанная на , рис. 8-27, ).Этот тип контура регулирования расхода расходует минимум энергии при использовании регуляторов расхода для регулирования скорости.

Делители потока жидкости

Делитель потока в Рис. 13-15 называется приоритетным делителем потока , потому что он разделяет поток насоса на фиксированный выход с регулируемым потоком (CF) и отправляет избыточную жидкость через порт избыточного потока (EF). Объемные отверстия (просверленные, как указано покупателем) задают поток жидкости из порта CF. EF поток - это любой поток, создаваемый насосом сверх контролируемого потока.Делитель потока этого типа часто используется в рулевом управлении с гидроусилителем транспортных средств, где мощность насоса с приводом от двигателя может изменяться при изменении частоты вращения или при использовании его потока для других функций. Делитель приоритетного потока гарантирует, что в гидроусилитель рулевого управления всегда будет достаточно жидкости при любой частоте вращения двигателя или когда другие функции активны.

Рис. 13-15. Делитель приоритетного потока с предохранительным клапаном на приоритетном участке

Когда жидкость входит в клапан, путь наименьшего сопротивления проходит через отверстия регулируемого объема потока и выходное отверстие CF. Если поток насоса превышает объем, который могут пройти объемные отверстия, давление на правом конце золотника регулирования расхода через пилотную линию избыточного потока возрастает. Когда давление повышается настолько, чтобы преодолеть смещающую пружину и любое противодавление из контура рулевого управления, золотник управления потоком перемещается влево, ровно настолько, чтобы позволить избыточному потоку выйти через порт EF. Избыточный расход изменяется по мере изменения расхода насоса, но поток в порт CF имеет приоритет. Предохранительный клапан в канале CF может быть настроен на любое давление и не влияет на давление в канале EF. Предохранительный клапан с регулируемым потоком необходим, даже если максимальное давление одинаково для обоих выходов.

Обратите внимание, что регулируемый поток компенсируется давлением. По мере нарастания давления в отверстии CF, оно отталкивается от пилотного пилотного клапана избыточного потока, чтобы поддерживать постоянный перепад давления на отверстиях для измерения объема.

Приоритетные делители потока также производятся с регулируемым потоком для приоритетного порта и без предохранительного клапана для контуров, в которых он уже есть.(Показанный символ заимствован из каталога производителя, поскольку в литературе ANSI или ISO нет стандартного символа.)

Рис. 13-16. Золотниковый делитель потока для разделения 50-50

Делитель потока в Рисунок 13-16 - это золотниковый делитель, который разделяет поток с любой заданной скоростью в соответствии с размерами просверленных отверстий. Обычно он устанавливается с одинаковыми размерами отверстий для разделения 50-50. Эта конкретная конструкция не допускает обратного потока, поэтому перепускные обратные клапаны требуются, когда поток должен возвращаться таким же образом, как он поступил.

Жидкость, поступающая во впускной порт, проходит через отверстия влево и вправо, затем через выпускные отверстия 1 и 2. Когда одно из выпускных отверстий сталкивается с большим противодавлением, чем другое, сторона высокого давления перемещает золотник в сторону низкого давления до тех пор, пока давление с обеих сторон не появится. уравнять. Равный перепад давления на обоих отверстиях обеспечивает равный поток. (Большинство производителей указывают равенство расхода на уровне ± 5%.) Перепады давления на двух выходах должны быть небольшими, потому что давление на входе всегда равно максимальному выходному давлению, а это означает, что падение давления на выходе низкого давления приводит к потере энергии.

Золотниковые делители потока только разделяют поток. Если требуется более двух выходов, делители следует использовать последовательно. Разделительный разделитель 50-50, идущий на еще два разделителя 50-50, дает четыре равных выхода. Делитель 66-33 на делитель 50-50 дает три равных выхода. Делитель / сумматор потока в Рисунок 13-17 выравнивает поток в обоих направлениях. Его можно использовать с приводами двойного действия для синхронизации скорости в обоих направлениях движения. Золотник в этом делителе состоит из двух секций с соединительным звеном, которое позволяет секциям перемещаться вместе в закрытом состоянии (как показано) для объединения или распределяться под действием давления на входе, когда они разделяются.Пружины на обоих концах золотника удерживают секции вместе, когда давление выравнивается или отсутствует. Входные отверстия устанавливают номинальный расход, а выходные отверстия регулируют поток к приводу или от него.

Рис. 13-17. Разделитель / объединитель потока золотникового типа с разделением 50-50

Поток к впускному-обратному порту проходит через впускные отверстия и разделяется на две равные части. Падение давления на отверстиях приводит к разделению разделенной катушки, так что выходные отверстия работают на внешнем крае выпускных-обратных каналов.Когда неравномерное давление на его концах смещает золотник, поток задерживается к выходному отверстию низкого давления, чтобы не допустить приема слишком большого количества жидкости. Когда привод реверсирует, поток в выпускные-возвратные порты проходит через выпускные отверстия и далее через впускные отверстия, в результате чего золотниковые секции сближаются. Теперь выпускные отверстия регулируют обратный поток на внутреннем крае выпускных-обратных каналов. Они будут задерживать поток из любого порта исполнительного механизма, который пытается бежать вперед.

Ротационные делители потока

Роторный (моторный) делитель потока состоит из двух или более гидравлических двигателей - в общем корпусе - с общим валом, проходящим через один набор шестерен на всех наборах двигателей.Есть общий вход для всех двигателей и отдельные выходы. Двигатели обычно шестеренчатые или героторные. Разделение потока обычно составляет 50-50, но при изменении ширины шестерни или геротора возможны многие комбинации выходного потока.

Вид в разрезе и символ в Рис. 13-18 изображает делитель потока 50-50 с раздельным мотор-редуктором с двумя выходами. (Для делителя потока двигателя нет символа ISO или ANSI, поэтому показанный на рисунке взят из каталога поставщика.) Одна шестерня каждого набора двигателей прикреплена шпонкой к общему валу, поэтому оба двигателя должны вращаться с одинаковой скоростью.Если один из двигателей глохнет, они оба останавливаются из-за расположения общего вала. Из-за внутренних зазоров в элементах двигателя возникает некоторый байпасный поток, который не вращает двигатели. В результате потоки на выходе не всегда точно равны. . . особенно при больших перепадах давления на выходе.

Рис. 13-18. Делитель потока моторного типа с делением потока 50-50

Из Рисунок 13-18 , должно быть очевидно, что у этого делителя потока нет приоритетной стороны, как у золотникового делителя потока.Таким образом, при изменении входящего потока он всегда делится поровну. Основное преимущество моторных делителей потока над золотниковыми делителями потока заключается в меньших потерях энергии, когда на выходах давление не одинаковое или близкое к нему. Если давление на правом выходе составляло 1500 фунтов на квадратный дюйм, а давление на левом выходе было 300 фунтов на квадратный дюйм, давление на входе было бы 900 фунтов на квадратный дюйм. Давление на входе всегда является средним от суммы на выходе.

Эта функция может быть активом или проблемой. Если одно выпускное отверстие встречает сопротивление, в то время как другое течет в резервуар, давление на входе в 2000 фунтов на квадратный дюйм может привести к увеличению давления на выходе до 4000 фунтов на квадратный дюйм.Если такое высокое давление недопустимо, на выпускных отверстиях необходимо установить предохранительный клапан. С другой стороны, интенсификация может позволить системе на 1000 фунтов на квадратный дюйм производить 2000 фунтов на квадратный дюйм для выполнения работы - аналогично контуру насоса высокого-низкого давления. Обратите внимание, что при удвоении давления поток через выпускное отверстие высокого давления уменьшается вдвое.

Рис 13-19. Схема синхронизации для делителя потока 50-50

Глядя на , рис. 13-18, , кажется, что делитель потока двигателя также является сумматором. Отчасти это правда. Схема в Рис. 13-19 показывает делитель потока двигателя, синхронизирующий два гидравлических двигателя.Поскольку двигатели вращаются вправо, они остаются почти идеально синхронизированными. Давление на каждый двигатель может быть разным, но поток на выходе из каждого делителя потока остается почти постоянным. Если гидрораспределитель переключается, чтобы двигатели вращались влево, делитель потока может получать равный поток, а гидравлические двигатели могут оставаться синхронизированными. Однако, если один гидравлический двигатель встречает большее сопротивление, чем он может преодолеть, и останавливается, весь поток насоса направляется к работающему гидравлическому двигателю. Затем второй двигатель вращается в два раза быстрее.Во время этого сценария один двигатель делителя потока набирает обороты, а другой - кавитирует. Единственный способ обеспечить синхронизацию обоих гидравлических двигателей в обоих направлениях вращения - это установить делители потока двигателя на обоих портах клапана.

Делители потока золотников и двигателей работают достаточно хорошо для синхронизации контуров с гидравлическими двигателями и цилиндрами. Однако, поскольку оба устройства не разделяют поток идеально, исполнительные механизмы, которыми они управляют, не будут оставаться идеально синхронизированными. Наихудшая проблема - высокий перепад давления на выходе из перегородки; он может допускать отставание положения привода от 5 до 10%.Это означает, что синхронизирующие контуры с использованием делителей потока часто требуют некоторого типа ресинхронизирующих клапанов для более точного выравнивания исполнительных механизмов, когда они останавливаются в исходном положении. (Из-за внутреннего байпаса приводы с короткими циклами могут повторно синхронизироваться, потому что ошибка мала.)

Рис. 13-20. Схема делителя потока моторного типа с делением потока 50-50

Еще одним соображением при проектировании является повышение давления на выходах делителя потока мотора. Схема в Рис. 13-20 имеет два цилиндра, которые синхронизируются делителем потока двигателя.Поскольку этот контур работает при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм, возможно, что давление в одном цилиндре может достигнуть 4000 фунтов на квадратный дюйм из-за усиления. Усиление происходит, когда один цилиндр слегка нагружен или не имеет нагрузки, а другой - сильно нагружен. В Рис. 13-19 нагрузка смещена на одну сторону плиты, заставляя правый цилиндр выполнять всю работу. Давление на входе составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, и цилиндры остановлены. Давление в слегка нагруженном левом цилиндре составляет 250 фунтов на квадратный дюйм, поэтому давление в правом цилиндре составляет 3750 фунтов на квадратный дюйм.Интенсификация обусловлена ​​передачей энергии через двигатели в делителе потока. Поскольку входное давление для обоих двигателей составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, неиспользованные 1750 фунтов на квадратный дюйм с левой стороны передаются через общий вал и доводят противоположный двигатель до 3750 фунтов на квадратный дюйм. (Для других схем делителя потока. См. Книгу автора «Fluid Power Circuits Explained», доступную через ту же розетку, что и в этом руководстве.)

Рис. 13-21. Символы для модульного управления потоком и делителей потока

Большинства функций управления потока доступны в виде модульных или сэндвича клапанов, монтируемых между гидрораспределителями и стыковым. На рис. 13-21 показано большинство распространенных конфигураций, предлагаемых в настоящее время поставщиками гидравлической энергии. Хотя символы показывают регуляторы расхода без компенсации, большинство конфигураций также доступны с регуляторами расхода с компенсацией давления. Там, где показан игольчатый клапан, фактически может быть установлен регулятор потока с байпасом. Это не проблема, потому что нет причины для реверсирования потока. На рис. 13-21 также показаны два модульных делителя потока, которые можно приобрести у одного поставщика.Эти модули обычно доступны для клапанов всех размеров до D08 (порты дюйма).

Гидравлические расчеты | Жидкая сила

Инструкции : Щелкните зеленую стрелку, чтобы показать или скрыть группу формул или гидравлических расчетов. Некоторые поля содержат примечания или дополнительную информацию, которые появятся, если вы поместите указатель мыши на поле. Оставьте только одно поле открытым в каждой формуле и нажмите кнопку «Рассчитать» для результата этого поля.

Сантистрок (Cst) в Универсальные секунды Сейболта (SUS или SSU) Таблица преобразования

Сантистокс
(сСт)
Saybolt Universal Seconds
(SUS)
1.8 32
2,7 35
4,2 40
5,8 45
7.4 50
8,9 55
10,3 60
11,7 65
13.0 70
14,3 75
15,6 80
16,8 85
18.1 90
19,2 95
20,4 100
22,8 110
25.0 120
27,4 130
29,6 140
31,8 150
34.0 160
36,0 170
38,4 180
40,6 190
42.8 200
47,2 220
51,6 240
55,9 260
60.2 280
64,5 300
69,9 325
75,3 350
80.7 375
86,1 400
Сантистокс
(сСт)
Saybolt Universal Seconds
(SUS)
91.5 425
96,8 450
102,2 475
107,6 500
118.4 550
129,2 600
140,3 650
151 700
162 750
173 800
183 850
194 900
205 950
215 1 000
259 1,200
302 1,400
345 1,600
388 1,800
432 2 000
541 2,500
650 3 000
758 3,500
866 4 000
974 4,500
1,190 5 500
1,300 6 000
1 405 6 500
1,515 7 000
1,625 7 500
1,730 8 000
1,840 8 500
1,950 9 000
2,055 9 500
2,165 10 000

Дополнительные инструменты и справочные материалы:

Вы можете найти дополнительные инструменты и программное обеспечение для преобразования на нашей странице загрузок.Вы также можете найти дополнительную информацию о формулах и преобразованиях на этой странице на нашей странице образовательной литературы.


Заявление об отказе от ответственности:

Хотя формулы Fluid Power являются полезными инструментами для определения компонентов и возможностей системы; другие факторы, такие как механическая эффективность, гидродинамика и ограничения материалов, также должны быть приняты во внимание.

Компания

Advanced Fluid Systems тщательно проверила правильность преобразований и расчетов на этой странице. Однако Advanced Fluid Systems не предоставляет никаких гарантий и не принимает на себя никаких юридических обязательств или ответственности за точность, полноту или полезность любой предоставленной информации.

Если у вас есть какие-либо вопросы, комментарии или отзывы об информации на этой странице или на нашем веб-сайте, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

Устранение неисправностей гидравлических насосов

Когда возникает проблема с гидравликой, насос обычно заменяется одним из первых компонентов, но на самом деле он должен быть последним. Почему? Потому что помпа - самая трудоемкая и самая дорогая деталь для замены. Его никогда не следует менять до проведения нескольких тестов. В первую очередь следует провести самые простые тесты и проверки.

Визуальные тесты

Электродвигатель работает? Звучит легко, но не следует упускать из виду.Несколько лет назад я преподавал на заводе в Кентукки, когда однажды утром пришел студент и сказал, что накануне вечером у них возникла проблема с перегревом пресса. Он сказал, что поменяли насос фильтрации и охлаждения, чтобы только потом узнать, что двигатель был выключен.

Вращается ли вал насоса? Часто это трудно сказать из-за кожухов муфты и С-образных креплений. Я знаю одну установку, на которой давление на выходе насоса колебалось.Они заменили насос и обнаружили, что изношенная шпонка на валу повредила шпоночную канавку на муфте.

Проверить уровень масла. Это также должно быть очевидно, поскольку часто это единственное, что проверяется перед заменой насоса. Уровень масла должен быть на 3 дюйма выше всасывания насоса. В противном случае в резервуаре может образоваться водоворот, позволяющий воздуху попасть в насос.

Если уровень масла низкий, определите место утечки в системе. Утечки бывает трудно найти.Гидравлическая система прижимных валков на бумажной фабрике в Южной Каролине постоянно имела проблемы с низким уровнем масла, но утечку обнаружить не удалось. Гидравлический блок находился в подвале, а трубопровод проходил через палубу к рулону наверху. Чтобы помочь найти утечку, в резервуар был добавлен краситель. Затем использовали ультрафиолетовый фонарик и защитные очки, чтобы определить местонахождение утечки, которая находилась на высоте 30 футов чуть ниже второго уровня.


Насос с трещиной на монтажном кронштейне
привело к перекосу вала и износу уплотнения.

Проверка звука

Как звучит насос при нормальной работе? Пластинчатые насосы обычно тише поршневых и шестеренчатых. Если помпа издает пронзительный воющий звук, скорее всего, это кавитация. Если он издает стук, как будто вокруг гремят шарики, то, вероятно, происходит аэрация.

Кавитация

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 9 процентов растворенного воздуха. Когда насос не получает достаточного объема масла на всасывающем патрубке, возникает высокое вакуумное давление.

Этот растворенный воздух вытягивается из масла на стороне всасывания, а затем сжимается или взрывается на стороне нагнетания. Имплозии производят очень устойчивый высокий звук. Когда пузырьки воздуха схлопываются, происходит повреждение внутри насоса.


Стрелка на шестеренчатом насосе
корпус указывает направление вращения.

Аэрация

Аэрация иногда называется псевдокавитацией, потому что воздух попадает во всасывающую полость насоса. Однако причины аэрации совершенно иные, чем причины кавитации. В то время как кавитация вытягивает воздух из масла, аэрация является результатом попадания наружного воздуха во всасывающую линию насоса.

Аэрация может быть вызвана рядом причин, в том числе утечкой воздуха во всасывающей линии. Это могло быть в виде неплотного соединения, трещин или неподходящего уплотнения.Один из методов поиска утечки - это разбрызгать масло на штуцеры всасывающей линии. Жидкость на мгновение втягивается в линию всасывания, и звук стука внутри насоса прекращается на короткий период времени, как только будет обнаружен путь для воздушного потока.

В прошлом году мне позвонили для устранения неполадок с бумажной фабрики в Висконсине, где был заменен один из насосов для компенсации давления, поскольку он не создавал и не поддерживал давление. Когда новый насос также не создавал давления, ручной клапан на выпускной линии был закрыт, чтобы изолировать насос от системы.

Давление все равно не нарастало. Поскольку в выпускной линии не было других клапанов, проблема должна была быть в линии всасывания. При более внимательном осмотре на всасывающем трубопроводе была обнаружена трещина.

Плохое уплотнение вала также может вызвать аэрацию, если в систему используется один или несколько насосов с постоянным рабочим объемом. Масло, которое проходит внутри насоса с постоянным рабочим объемом, возвращается к всасывающему патрубку. Если уплотнение вала изношено или повреждено, воздух может пройти через уплотнение во всасывающую полость насоса.

Это недавно произошло на рафинере, где гидравлический насос использовался для поддержания точного зазора между дисками. Через несколько минут после включения системы из резервуара начала выходить пена.

После замены помпы в монтажном кронштейне была обнаружена трещина. Это привело к нарушению центровки вала и износу уплотнения. Несоосная муфта также может вызвать преждевременный износ уплотнения вала.

Как упоминалось ранее, если уровень масла слишком низкий, масло может попасть во всасывающую линию и перетечь в насос.Поэтому всегда проверяйте уровень масла, когда все цилиндры втянуты.

Если установлен новый насос и давление не нарастает, вал может вращаться в неправильном направлении. Некоторые шестеренчатые насосы можно вращать в любом направлении, но у большинства на корпусе есть стрелка, указывающая направление вращения.

Вращение насоса всегда следует смотреть со стороны вала. Если насос вращается в неправильном направлении, соответствующее количество жидкости не заполнит всасывающий патрубок из-за внутренней конструкции насоса.


Настройка компенсатора ограничивает
максимальное давление на выходе
насоса переменной производительности.

Испытание насоса постоянного рабочего объема

Насос с фиксированным рабочим объемом подает постоянный объем масла для заданной скорости вала. После насоса должен быть установлен предохранительный клапан для ограничения максимального давления в системе.

Следующим шагом после визуальной и звуковой проверки является 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, закупорив линию ниже по потоку или заблокировав предохранительный клапан. Если при этом нарастает давление, то за точкой изоляции находится компонент, который идет в обход. Если давление не повышается, насос или предохранительный клапан неисправны.

Если система работает на более низкой скорости, проблема с громкостью. Насосы со временем изнашиваются, в результате чего подается меньше масла.Хотя расходомер может быть установлен на выпускной линии насоса, это не всегда практично, поскольку подходящие фитинги и переходники могут отсутствовать.

Чтобы определить, сильно ли изношен насос и работает ли он в режиме байпаса, сначала проверьте ток, подаваемый на электродвигатель. Если возможно, этот тест следует провести на новом насосе, чтобы установить эталон. Мощность электродвигателя зависит от гидравлической мощности, необходимой для системы.

Это показано в следующей формуле: мощность электродвигателя в лошадиных силах (л.с.) = галлонов в минуту (GPM) x фунтов на квадратный дюйм (psi) x 0.00067. Например, если используется насос на 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 был новым, сила тока, необходимого для привода насоса, упадет.

Двигатель мощностью 230 В и мощностью 50 л.с. имеет среднюю номинальную полную нагрузку 130 А. Если сила тока значительно ниже, насос, скорее всего, работает в режиме байпаса, и его следует заменить.

Также следует проверить температуру корпуса насоса и всасывающей линии. Сильное повышение температуры указывает на сильно изношенный насос.


Чтобы изолировать насос фиксированного объема и предохранительный клапан от системы, закройте клапан или заглушите линию ниже по потоку (слева) . Если давление возрастает, компонент, расположенный ниже точки изоляции, проходит в обход (справа) .

Испытание насоса с регулируемым рабочим объемом

Наиболее распространенным типом насосов переменного рабочего объема является конструкция с компенсацией давления. Настройка компенсатора ограничивает максимальное давление на выпускном отверстии насоса.Насос должен быть изолирован, как описано для насоса постоянного рабочего объема.

Если давление не повышается, возможно, неисправен предохранительный клапан или компенсатор насоса. Перед проверкой любого компонента выполните необходимые процедуры блокировки и убедитесь, что давление на выпускном отверстии равно нулю фунт / кв. Дюйм. Затем предохранительный клапан и компенсатор можно разобрать и проверить на предмет загрязнения, износа и поломки пружин.

Если в системе существует проблема с объемом, выполните следующие тесты:

  1. Проверьте температуру в линии резервуара предохранительного клапана с помощью термометра или инфракрасной камеры.Линия бака должна быть близка к температуре окружающей среды. Если линия горячая, предохранительный клапан либо частично открыт, либо установлен слишком низко.

  2. Установите расходомер в сливную линию корпуса и проверьте расход. Большинство насосов с переменной производительностью пропускают 1-3 процента максимального объема насоса через дренажную линию корпуса. Если расход достигает 10 процентов, насос следует заменить. Постоянная установка расходомера в сливную линию корпуса - отличный инструмент надежности и поиска неисправностей.

  3. Проверить ток на приводном двигателе.

  4. Убедитесь, что давление компенсатора на 200 фунтов на квадратный дюйм выше максимального давления нагрузки. Если установлено слишком низкое значение, золотник компенсатора сместится и начнет уменьшать объем насоса, когда система требует максимального объема.

Выполнение этих рекомендуемых тестов должно помочь вам принять правильное решение относительно состояния ваших насосов или причин отказов насосов.Если вы меняете насос, есть причина для его замены. Не делайте этого только потому, что у вас есть запасной.

Проведите оценку надежности каждой из ваших гидравлических систем, чтобы при возникновении проблемы вы могли проконсультироваться с текущими показаниями давления и температуры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *