Гидроаккумулятор как рассчитать для отопления: Расчет гидроаккумулятора системы отопления — Система отопления — Северный бастион

Содержание

Расчет гидроаккумулятора системы отопления — Система отопления

Сборка отопления дома имеет разные части. Эти узлы монтажа неоспоримо важны. Поэтому соответствие частей системы необходимо делать технически грамотно. На открытой странице мы сможем найти и выбрать для квартиры необходимые части системы. Схема отопления насчитывает, механизм управления тепла, циркуляционные насосы, радиаторы, провода или трубы терморегуляторы, крепежную систему, фиттинги, автоматические развоздушиватели котел отопления, расширительный бачок.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Для определения объема могут быть использованы два метода: с учетом типа насоса, используемого в системе или по методу «Единиц расхода», т.е. с учетом максимального расхода воды.

СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСА

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании средней производительности насоса (соответствующей максимальному расходу воды Q max ) и минимальных и максимальных значений динамического давления (с учетом разницы уровней, потерь и т.д.).

Vt — объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

P max – максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм.

P min – минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм

Пример: определить объем гидроаккумулятора для системы с реле давления, отрегулированным на минимальное давление 2.5 бар и максимальное – 4.5 бар при требуемом расходе воды 115 л/мин.

?P =5.5-3.5=2 АТА;

Pprec =3.5-0.5 =3АТА;

Vt =16.5*115*5.5*3.5/12/2/3=507.32 л

МЕТОД «ЕДИНИЦ РАСХОДА»

Этот метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании максимального расхода воды и минимального и максимального значений динамического давления, на которое настроено реле. Каждой точке водоразбора соответствует определенное значение единицы расхода (см. таблицу расходов). Просуммируйте все значения и по таблице определите соответствующее значение максимального потока Qmax .

Пример: Рассчитать объем гидроаккумулятора в частном доме. Единицы расхода определяются по таблице.

2 умывальника=2 1 биде=1 1 сливной бачок=3

1 кухонная мойка=2 1 ванна=2

1 стиральная машина=2 1 душ=2

14 единицам расхода по таблице соответствует

Qmax =0.68л/с

Максимальное давление реле = 3.5 бара (4.5 АТА)

Минимальное давление реле = 2.5 бар (3.5 АТА)

Следовательно, ?P =4.5-3=1.5

Источник: http://teplo-faq.net/component/quickfaq/items/666-raschet-obema-gidroakkumulyatora

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Гидроаккумуляторы применяются в различных системах водоснабжения. В данной работе рассмотрим методы их подбора для индивидуальной системы водоснабжения. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования, различным может быть количество людей, находящихся в доме. Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать и субъективные. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случится, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Для правильного расчёта параметров мы предлагаем методику подбора объёма гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчёта UNI 9182. разработанный итальянскими инженерами.

Начнем с того, что если в вашем доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения с 24-литровым гидроаккумулятором. Смело покупайте её. Она оптимальна в тех случаях, когда рассматривается оборудование для небольшого дома (дачи) и при непостоянном использовании. Даже если в перспективе потребуется увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объёмом 24 л. Если дом без канализации, но с количеством точек разбора воды более трех, то в любых случаях вам достаточно гидроаккумулятора объёмом 50 л.

Методика расчёта предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ванными и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды, и состоит из нескольких пунктов

1. Следует определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек водоразразбора в вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

Таблица 2 Частный дом

Источник: http://snip1.ru/engeneer-system/rasshiritelnye-baki-gidravlicheskie-akkumulyatory/raschyot-obyomov-gidroakkumulyatorov/

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Введение

Еще несколько лет назад слова «гидроаккумулятор» и «экспансомат» были известны только узкому кругу специалистов. В то время широко развивалось коллективное коммунальное хозяйство. Его обслуживание осуществляли слесари-водопроводчики, работа которых в основном заключалась в замене прокладок в смесителях и унитазах многоквартирных домов. Все инженерное оборудование для водоснабжения индивидуальных домов сводилось к колодцу и насосу «Малыш», конструкция которого на протяжении последних тридцати лет практически остается прежней.

Но жизнь меняется. Люди хотят иметь цивилизованные условия на своих дачах и в индивидуальных домах, с горячей и холодной водой, системой отопления и нормальной канализацией. Все это привело к возникновению новой отрасли — инженерное оборудование для индивидуального дома.

Возникли сотни фирм, поставляющих, торгующих, монтирующих и эксплуатирующих это оборудование. К сожалению, наша промышленность даже в годы своего расцвета серьезно не занималась развитием инженерного оборудования для индивидуального дома. Поэтому сейчас это оборудование в основном импортное.

Назначение гидроаккумуляторов и расширительных баков

Первоначально разделим все рассматриваемые баки на два основных типа.

Первый тип — устройства, предназначенные для компенсации избыточного давления (объема) в нагревательных приборах. Это расширительные баки, или «экспансоматы» от английского слова «expansion» — расширение. Чтобы представить, для чего нужны экспансоматы, рассмотрим работу системы отопления.

При нагреве котла температура жидкости-теплоносителя в нем повышается. При нагреве жидкость расширяется. Это приводит к увеличению ее объема примерно на 0,3 % на каждые 10°С. Поэтому при увеличении температуры на 70°С первоначальный объем теплоносителя увеличится примерно на 3 %. Жидкость практически несжимаема и если система отопления не будет оснащена дополнительным устройством, позволяющим куда-то деться этому обьему, то неизбежно произойдет ее разрушение. Для исключения этого и применяются расширительные (компенсационные) баки.

Распространенные в прошлом открытые расширительные баки имели ряд недостатков и в настоящее время практически не применяются. Учитывая российский инженерный консерватизм, еще раз опишем некоторые недостатки открытых расширительных баков:

Наличие открытого бака определяет повышенную испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;

Более дорогая установка открытого бака. Он должен быть установлен в самой верхней части системы отопления. Надо предусмотреть специальное место и обеспечить его утепление и исключение замерзания, в то время как закрытый бак может быть установлен в любом месте;

Повышенная коррозия в системе из-за доступа в нее кислорода;

Открытая система отопления работает при низком давлении и поэтому трудно управляема.

Второй основной тип баков — это баки для воды (гидроаккумуляторы). Их задача — аккумулировать некоторое количество воды и выдавать это количество под нужным давлением в нужный момент. Подобно отопительным системам, баки для воды могут быть открытые и закрытые. Все недостатки, перечисленные ранее для открытых баков отопительных систем, распространяются и на баки для воды. Но кроме того, необходимо устройство, исключающее переполнение бака.

Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

Источник: http://mlynok.wordpress.com/2010/04/03/%d0%b3%d0%b8%d0%b4%d1%80%d0%be%d0%b0%d0%ba%d0%ba%d1%83%d0%bc%d1%83%d0%bb%d1%8f%d1%82%d0%be%d1%80%d1%8b-%d0%b8-%d1%80%d0%b0%d1%81%d1%88%d0%b8%d1%80%d0%b8%d1%82%d0%b5%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d1%8b%d0%b5/

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет мощности котла, который станет основой вашей будущей отопительной системы, является важной задачей. Завышенная расчетная мощность приведет к необоснованным затратам на приобретение оборудование, его монтаж и эксплуатационные расходы, а недостаточная мощность – к холодным и неуютным помещениям в зимний период.

Приблизительно подсчитать мощность отопительного агрегата, который вам необходим, можно с помощью несложных формул. (См. также: Промышленные котлы отопления )

Так, если котел требуется для отопления эффективно утепленного дома, служащего для всесезонного проживания, имеющего стены толщиной в 1,5 – 2 кирпича и оконные проемы не более 15% от площади стен, то можно принять за основу тот факт, что для обогрева 25м 3 такого помещения потребуется 1 кВт мощности отопительного агрегата.

Если дом имеет среднюю степень утепленности или две или более стен, граничащих с улицей, то 1кВт мощности позволяет отопить 15 – 20м 3 помещения.

Панельный дом с наличием внутренней облицовки и добротной кровлей без щелей позволяет обогреть 1кВт – 10 – 15м 3. (См. также: Как подобрать котёл по площади )

Помещения с тонкими стенами из пиломатериалов требуют высоких затрат мощности на обогрев. В данном случае 1 кВт хватит для отопления всего 7 – 10 м 3 .

Для повышения эффективности работы котла и возможности экономии энергоносителя с успехом применяют тепловые аккумуляторы. Особенно их эффективность высока в теплоснабжающих системах периодического типа.

Объем гидроаккумулятора должен выбираться таким образом, чтобы для нагрева воды в баке на 40 0 С, понадобилось около трех часов. (См. также: Критерии выбора газового отопительного котла )

Принцип работы такой системы заключается в том, что некоторая часть мощности отопительного агрегата расходуется на нагрев воды, которая находится в отдельной емкости – гидроаккумуляторе. Этот бак оснащен высокоэффективной теплоизоляцией, которая сводит теплопотери к минимуму. После прекращения работы отопительного агрегата температура в помещении начинает падать и датчик температуры воздуха в здании или теплоносителя в трубопроводе дает сигнал о включении циркуляционному насосу, который начинает перекачку горячей воды из гидроаккумулятора в систему. Когда температура воды в отопительной системе достигает установленного уровня, датчик сигнализирует о необходимости прекращения работы насоса. Температура в баке несколько снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Такие периодические включения и отключения насоса продолжаются до того момента, пока вода в баке будет горячее воды в системе. Гидроаккумулятор позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении на протяжении двух суток в условиях неработающего котла. Если жильцы дома отсутствуют, то термостат, настроенный на низкую температуру, поддерживает тепловой баланс в доме с помощью накопительного бака в течение длительного времени.

Правильно выбранный котел и установка гидроаккумулятора позволят владельцу частного домостроения существенно сэкономить на расходах по оплате услуг энергоснабжающих организаций, обеспечив рациональный и комфортный обогрев помещения.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Источник: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=308

Так же интересуются

05 апреля 2021 года

Расчёт объёма расширительного бака для отопления

Опубликовано: 12 января 2016 г.

В системах индивидуального отопления, раньше, в основном, применялись расширительные баки с свободным переливом жидкости, или открытого типа. Они просты в изготовлении, и не сложны, в их конструкции. Обычно, это бак прямоугольной формы, с открытым верхом, или с закрытым. В такой бак, вварены минимум две трубки: одна для поступления в сосуд расширяемой жидкости из системы отопления (расположена в нижней части бака), вторая трубка служит для ввода и вывода воздуха, и при необходимости, для сброса излишков жидкости из системы отопления. Вторая трубка располагается в верхней части бака для излишков разогретой жидкости, открытого типа. Ещё она (верхняя трубка) выполняет роль «контрольки» наполнения системы отопления, при её запитке, или до-запитки.

В нынешнее время, более широко распространены расширительные баки закрытого типа. Ёмкости такого типа рассчитаны на работу под определённым давлением. Об устройстве расширительного бака есть статья на этом сайте, при желании можете ознакомиться. Бак закрытого типа состоит из ёмкости с резиновой мембраной или «грушей», и в него закачано определённое давление воздуха (обычно, заводское давление – 1.5 Bar).

Посмотрите видео, демонстрирующее принцип работы расширителя.

Но, так как речь в этой статье не об их конструкции, а о принципе действия и расчёте нужного объёма, то перейдём к этим понятиям. Для определения рабочего объёма расширительного бака, как открытого, так и закрытого, нам понадобятся некоторые исходные данные. В статье приведен пример расчёта для системы отопления, заполненной водой. Если у вас что-то иное, то эти расчёты не подойдут.

Нам нужны следующие данные:

Температурный диапазон системы отопления
Объём жидкости в системе
Данные о коэффициенте расширения воды
Статическая высота расположения расширительного бака
Коэффициент запаса объёма бака (равен 1.25 %)

Приступаем к расчёту.

Первое, это необходимо определить коэффициент расширения воды в системе отопления. Для этого нам пригодится такая вот таблица, с рассчитанными данными расширения, для конкретных диапазонов температур.

Подойдёт нам диапазон от 10 до 90 градусов по Цельсию, коэффициент расширения для этих температур равен 3.58 %.

Объём жидкости в системе примем за 150 литров (V_сис= 150 литров).

Так как заводское давление внутри расширительной ёмкости равно 1.5 Bar, то примем его за предварительное давление расширителя — P_min. Максимальное рабочее давление P_max принимаем за 3 Bar (в примере используем наиболее подходящие цифры, для реальных проектов, подходящие для 1 – 2^-х этажных домов или квартир).

Итак: Объём расширяемой жидкости –
V_расш = 150 л. Х 3.58 %/ 100% = 5.37 литр.

Объём запаса:
150 Х 1.25 % / 100 % = 1.875 литр.

Итого:
V = 5.37 + 1.875 = 7.245 литр.

Обратите внимание, что коэффициент запаса объёма бака мы приняли, для простоты, за 1.25 %. Его можно высчитать персонально, используя формулу: P_max_{— P_min / P_max (наши данные: 3 – 1.5 / 3 = 0.5 %)}

Наиболее подходящим и разумным, в нашем случае, подойдёт расширительный бак объёмом в 8 литров.

Эти расчёты подойдут и для определения расширительного бака открытого типа.
Заходите к нам ещё!

Всего доброго.

Расчет гидроаккумулятора для водоснабжения: чем плох большой гидроаккумулятор?

Данный прибор – обязательный элемент любой полноценной системы водоснабжения, что подразумевает, в первую очередь, неизменность напора и создание некоторого запаса «живительной влаги». О выборе гидроаккумуляторов написано немало статей. В частности, в этой рассказывается об их разновидностях и особенностях моделей. Нюанс в том, что результаты вычислений требуемого объема, как правило, не совпадают с емкостями имеющихся в продаже приборов. Естественно, покупатель берет изделие с большим показателем. Какое превышение можно считать допустимым? Имеет ли значение размер в плане габаритнее – лучше?

Именно так многие и рассуждают, подразумевая, что раз речь идет, в том числе, и о создании на случай форс-мажора запасов воды, то предпочтительнее крупные гидроаккумуляторы; лишь бы вписались в общее оформление помещения для установки. Это мнение ошибочно. В этом несложно убедиться, если систематизировать все минусы такого выбора.

Сложность в подборе места для размещения. Большие баки устанавливаются на полу, следовательно, они «съедают» часть полезной площади.
Выше стоимость как самого гидроаккумулятора, так и сменного элемента (мембраны).
Застой воды. С практической точки зрения фактор, наверное, самый определяющий нецелесообразность сильного превышения оптимального размера. Если жидкость в баке не станет регулярно освежаться, то специфическим запахом гнили, тины пропитается буквально все. Это касается не только труб и мест их присоединения (ванны, раковины, сливные бачки и так далее). От бытовых приборов, специфика работы которых предполагает подключение к магистрали водоснабжения (машинки посудомоечные и стиральные, водонагреватели) также будет исходить соответствующее амбре. И избавить дом от таких «ароматов» довольно проблематично.

Более того. Затхлая вода, где бы она ни находилась, потенциальный источник различной заразы. Так что, кроме денег, потраченных на приобретение слишком уж большого гидроаккумулятора, появятся и сопутствующие расходы – на препараты, услуги мастеров, а то и замену отдельных комплектующих технических устройств.

Следовательно, с выбором ГА «с запасом» (по объему) не так все просто.

Общие рекомендации по расчету оптимальной вместимости гидроаккумулятора подробно изложены на этой странице.

Что учесть

Тип насоса и его модификацию. Главный критерий выбора гидробака – рекомендованное производителем количество включений перекачивающего устройства в час. При установке в систему насоса с «плавным пуском» объем ГА (то есть его размеры) можно даже уменьшить. Но здесь нужны грамотные инженерные расчеты.
Размер не является истинным показателем емкости гидроаккумулятора. Его реальная вместимость – на уровне (в среднем) 35±5%. Это и есть полезный объем. Именно данная характеристика отсутствует в сопроводительной документации, в рекламных проспектах, на шильде прибора. К тому же ее численная величина зависит и от настройки реле давления. Самостоятельно разобраться со всеми нюансами выбора по этому параметру довольно сложно.

Вывод

Утверждение о том, что чем больше ГА, тем лучше – не более чем миф, изрядно раздуваемый заинтересованными сторонами (отдельными производителями, дилерами, менеджерами). Все упирается в деньги, то есть в высокую стоимость габаритных гидроаккумуляторов. А на вопрос, имеет ли значение их размер, ответ дан, и вполне исчерпывающий. Поэтому не нужно слишком уж прислушиваться к навязчивым рекомендациям продавцов или сторонних советчиков из числа «профессиональных знатоков». Именно по этой характеристике – размеру – консультация специалиста лишней точно не будет.

Жителям московского региона в выборе оптимальной модели гидроаккумулятора готова помочь «АЛЬФАТЭП». Компания уже много лет занимается не только продажей различных ГА, но и их установкой по месту, подключением к системе водопровода и настройкой приборов. Достаточно позвонить на номер телефона 8 (495) 109-00-95, и квалифицированные сотрудники дадут предельно четкую консультацию по вопросам, связанным как с самим гидроаккумулятором, так и со всей системой автономного водоснабжения. При заключении договора с компанией ее специалисты сами доставят изделие по адресу, указанному клиентом, и произведут весь комплекс необходимых мероприятий со сдачей «под ключ».

Как рассчитать гидробак для отопления

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список гидроаккумуляторов соответствующих заданным исходным данным.

Высота от точки присоединения бака до верхней водоразборной точки

Максимальный напор для системы, в месте подключения гидроаккумулятора

Максимальный часовой расход воды

Электрическая мощность одного насоса

Необходимый запас воды
Заполнить только, если запас приоритетнее частоы включения насоса. Подробнее см.ниже.

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Расчёт гидроаккумулятора

В системах водоснабжения, с помощью гидроаккумулятора решают массу задач, и расчёт для каждого из случаев выполняется по различным методикам. Выше приведенный алгоритм расчёта гидроаккумулятора позволяет подобрать баки для решения двух наиболее популярных задач и определяет начальное давление газового пространства, давление включения и отключения насоса.

Первый вариант расчёта гидроаккумулятора – с приоритетом частоты включения насоса. В системах с бустерными станциями, скважинными и повысительными насосами, бак гидроаккумулятор необходим для снижения частоты включения насоса.

Вода – жидкость несжимаемая, поэтому даже кратковременное открытие одного водоразборного крана в многоквартирном доме, может стать причиной включения насоса. Частое включение насоса приводит к быстрому его износу и выходу из строя.

Частота включения связана с электрической мощностью насоса, так, например, насосы мощностью более 8 кВт рекомендуется включать не более 10 раз в час, насосы мощность которых менее 5 кВт – не более 20 раз в час, а насосы мощность которых попадает в диапазон от 5 до 10 кВт не более 15 раз в час. Эта зависимость и лежит в основе вышеприведенного алгоритма расчёта.

Кроме мощности насоса, на допустимую частоту включения влияет ещё множество факторов, так например, чем больше масса подвижных частей, тем ниже допустимая частота включения. Поэтому обращайте внимание на соответствие значений частоты включения полученной в результате подбора гидроаккумулятора и оптимальной частоты для выбранного ранее насоса, а при необходимости повторите расчёт бака.

Второй вариант расчёта гидроаккумулятора – с приоритетом запасённого объёма воды. Рекомендуется для систем, в которых не допускается прекращение подачи воды, но случаются перерывы в подаче электроэнергии или воды из систем централизованного водоснабжения.

Подбор гидроаккумулятора

Объём выбранного бака гидроаккумулятора должен быть больше или равен, объёму полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма гидроаккумулятора, сверх расчётного значения – нет, независимо от того на сколько он превышен.

Подбирая гидроаккумулятор, следует учесть его температурные и прочностные характеристики. Максимальное давление бака должно быть больше или равно максимальному давлению в месте его подключения.

Если установка гидроаккумуляторов предусматривается в помещении, то следует учесть что баки с диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким бакам гидроаккумуляторам меньшей ёмкости.

При выборе гидроаккумулятора, следует помнить, что объём воды запасённой в нём, составляет в среднем 40-50% от объёма бака.

Настройка давления в гидроаккумуляторе

Перед подключением в систему водоснабжения необходимо установить давление газового пространства в баке гидроаккумуляторе Pг в соответствии со значением, приведенным в результатах расчёта. Для этого может потребоваться сбросить или накачать бак с помощью компрессора, в зависимости от предустановленного в заводских условиях давления газового пространства. После создания начального давления газового пространства следует подключить бак к системе водоснабжения.

Автоматику управления насосом следует настроить таким образом, чтобы давление включения и давление отключения насоса соответствовали расчётным значениям.

Максимальное давление воды Pmax принимается не более 4,5 бар, в отдельных случаях 6 бар. В качестве минимального Pmin, принимается такое давление, при котором избыточное давление у верхнего водоразборного крана составляет минимально допустимую величину, обычно это (0,2-1,0 бар).

ГИДРОАККУМУЛЯТОРЫ применяются в различных системах водоснабжения. В данной статье рассмотренны методы подбора гидроаакумуляторов для индивидуальных систем водоснабжения.

Гидроаккумулятор, гидробак или мембранный бак — необходимый элемент для закрытой, автаномнойсистемы водоснабжения в любом частном доме. Эти устройства предназначены для:

1.Аккумулирования воды и обеспечения требуемого и постоянного давления в системе водоснабжения;
2.Уменьшения частоты включения насоса, что способствует увеличению ресурса насоса;
3.Предотвращение системы от гидроударов, при внезапном отключении или включении насоса;
4.Поддержания резервного количества воды, в случае отключения электричества. В системах горячего водоснабжения гидроаккумуляторы применяются для компенсации температурных расширений.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой герметичную, металлическую емкость, внутри которой расположена эластичная мембрана , которая разделяет ёмкость на две части. В одной части находится закачанный под давлением инертный газ или воздух, а в другой – вода. Вода находится в водяной камере-мембране и не соприкасается с металлическим корпусом. Мембрана изготовлевается из крепкого резинового материала EPDM, соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам питьевой воды. В воздушной камере находится пневмоклапан (золотник) , регулирующий давления воздуха.

Вода подается в систему водоснабжения и гидроаккумулятор с помощью насоса. В результате давление в водопроводной сети возрастает. Когда оно достигает определенного, заранее установленного значения, система автоматического управления отключает насос и подача воды прекращается. При небольшом объеме забора воды, гидроаккумулятор отдаст этот объем, давление в системе понизится, но реле давления не включит насос. При заборе большего объема воды и достижения нижней отметки давления , выставленной на реле, насос включается и начинает качать воду, чтобы компенсировать ее расход.
Гидроаккумуляторы могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации. Гидроаккумуляторы для водоснабжения и расширительные баки для системы горячего водоснабжения рассчитанны на температура до 80 град С и давление до 12Атм.

Выбор гидроаккумулятора

Какой тип гидроаккумулятора выбрать?

В зависимости от формы корпуса данное оборудование делится на два типа — гидроаккумулятор горизонтальный и вертикальный. Выбор формы бака осуществляется исходя из размеров помещения, где он будет установлен, руководствуясь в первую очередь, наличием свободного места в помещении. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели. Дело в том, что в системах водоснабжения в воде всегда находится растворенный воздух. Со временем при работе системы этот воздух выделяется из воды и скапливается в различных местах, образуя воздушные пробки. Одним из таких мест является верхняя часть гидроаккумулятора внутри резиновой мембраны . В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального воздухоотделительного клапана .
В гидроаккумуляторах горизонтального типа удаление воздуха можно сделать с помощью дополнительного участка трубопровода с вентелем.
В гидроаккумуляторах не больших объемов, удаление скопившегося в них воздуха осуществляется путем переодического отключения электропитания насоса и стравливания скопившегося воздуха через водоразборную точку, наиболее близко расположенную к гидроаккумулятору.

Как выбрать объем гидроаккумулятора водоснабжения?

Правильно выбронный объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения, может обеспечить не только стабильность давления в индивидуальном трубопроводе, но и продлить срок службы насоса и коммуникаций.
Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать:

1.Количество оборудования, для работы которого необходима вода;
2.Количество людей, пользующихся водой;
3.Количество допустимых включений/выключений насоса в час.
4.П роизводительность насоса

Номинальный объем выбирается с учетом того, что гидроаккумулятор при нормальном режиме работы включается около 15 раз в час. При этом базовым параметром в расчетах выступает объем потребления воды.

Ниже приведены несколько способов расчета объема гидроаккумулятора:

1.В зависимости от типа установки и мощности насоса.

Поверхностные насосы:
мощность до 1 кВт – горизонтальная модель на 24 л .
мощность более 1 кВт – горизонтальная модель на 50 л.

Погружные насосы:
мощность до 500 Вт – горизонтальная или вертикальная модель на 24 л.
мощность до 1 кВт – горизонтальная или вертикальная модель на 50 л .
мощность до 1,5 кВт – горизонтальная или вертикальная модель на 100 л .

2. По количеству точек водоразбора.

– до 3-х точек водаразбора, насос с производительностью порядка 2 куб. м./час – гидроаккумулятор до 24 л.
– до 8 точек водаразбора, насос с производительностью порядка 3,5 куб. м./час – гидроаккумулятор 50 л.
– более 10 точек водаразбора, насос с производительностью порядка 5 куб. м./час – гидроаккумулятор 100 л.

3. По параметру производительности

Расчет выполняется по формуле:

O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1)

Где:
K — коэффициент мощности насоса ;
– мощность 0.55-1.5 кВт — 0.2;
– мощность 2-3 кВт — 0.375;
– мощность 4-5.5 кВт — 0.625;
– мощность 5-9 кВт — 0.875.

4. Метод расчёта UNI 9182

Этот метод является более точным алгоритмом расчета объема гидроаакумулятора и рассчитан для помещений, оснащенных оборудованием, потребляющим значительное количество воды.

Методика расчёта UNI 9182 состоит из нескольких пунктов:

1.Определение суммарного коэффициента потребления воды Су.

Вид оборудования

Коэффициент использования Сх

Количество каждого вида n

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

СРЕДНЯЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСА

Vt – объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

?P =5.5-3.5=2 АТА;

Pprec =3.5-0.5 =3АТА;

Vt =16.5*115*5.5*3.5/12/2/3=507.32 л

МЕТОД «ЕДИНИЦ РАСХОДА»

Пример: Рассчитать объем гидроаккумулятора в частном доме. Единицы расхода определяются по таблице.

2 умывальника=2 1 биде=1 1 сливной бачок=3

1 кухонная мойка=2 1 ванна=2

1 стиральная машина=2 1 душ=2

14 единицам расхода по таблице соответствует Qmax =0.68л/с

Максимальное давление реле = 3.5 бара (4.5 АТА)

Минимальное давление реле = 2.5 бар (3.5 АТА)

Следовательно, ?P =4.5-3=1.5

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Таблица 2 Частный дом

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Введение

Назначение гидроаккумуляторов и расширительных баков

Первоначально разделим все рассматриваемые баки на два основных типа.

Наличие открытого бака определяет повышенную испаряемость жидкости и необходимость постоянного ее пополнения;
Более дорогая установка открытого бака. Он должен быть установлен в самой верхней части системы отопления. Надо предусмотреть специальное место и обеспечить его утепление и исключение замерзания, в то время как закрытый бак может быть установлен в любом месте;

Повышенная коррозия в системе из-за доступа в нее кислорода;

Открытая система отопления работает при низком давлении и поэтому трудно управляема.

Внешний вид экспансоматов и гидроаккмуляторов представлен на рис.1 и 2.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Схема подключения гидроаккумулятора для отопления

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 16 Обновлено 27 октября, 2015

Для нормализации давления в системе отопления используется целых ряд устройств. Но важнейшим из них является расширительный бак или гидроаккумулятор. Его конструкция дает возможность в автоматическом режиме стабилизировать показатели давления теплоносителя при изменении температурного режима.

Назначение

Гидроаккумулятор устанавливается только для систем отопления закрытого типа. Они характеризуются высоким давлением воды, которое происходит вследствие ее нагрева. Поэтому при превышении допустимого показателя необходима система компенсации. Для этого и предназначен гидроаккумулятор.

Он представляет собой стальную конструкцию, которая внутри разделена на две камеры. Одна из них предназначена для заполнения водой из системы отопления, а вторая служит воздушным компенсатором. Для установки оптимального показателя давления в воздушной камере в гидроаккумуляторе предусмотрен клапан. С его помощью изменяют степень нагнетания воздуха, тем самым адаптируя устройство под параметры конкретной системы отопления.

Камеры разделяет эластичная мембрана или баллон из резины. При поднятии температуры воды в трубах выше критической происходит скачок давления. Жидкость, расширяясь, начинает давить на стенки разделительной мембраны. Она же, в свою очередь, под действием этой силы увеличивает объем заполнения водяной камеры. Это приводит к нормализации давления внутри всей системы.

Правила подключения, схема

При монтаже гидроаккумулятора следует руководствоваться определенными правилами. Прежде всего – необходимо выбрать участок в тепловой магистрали, где он будет установлен. Специалисты рекомендуют монтировать расширительный бак в обратную трубу с охлажденной водой. Но в то же время он должен быть установлен до насосного оборудования. Общая схема монтажа выглядит следующим образом.

Как видно, в качестве защиты магистрали от перепада давлений жидкости на выходе из отопительного оборудования установлен предохранительный клапан. Он выполняет те же функции, что и гидроаккумулятор, но рассчитан на более высокие скачки давления. Расширительный бак необходим для нормализации работы отопления при небольших перепадах давления.

Перед началом монтажа следует учесть следующие особенности:

Выбор места установки. Основным требованием к нему является свободный доступ к устройству. В особенности это касается регулировочного клапана воздушной камеры.
На участке между насосом и расширительным баком не должно стоять другой запорной или регулирующей арматуры. Она может внести существенные изменения в гидравлическом сопротивлении.
Температура в помещении, где устанавливается гидроаккумулятор, не должна быть ниже 0°С.
Его поверхность не должна испытывать механические нагрузки или внешние воздействия.
Срабатывание редуктора давления на выпуск воздуха из камер должно быть установлено согласно параметрам отопительной системы.

Руководствуясь этими правилами можно самостоятельно установить расширительный бак. Но при этом следует соблюдать правила подключения, использовать изделия из качественного материала и рассчитать оптимальный объем бака.

Для расчета необходимо знать общий объем системы отопления, оптимальную и максимальную величину давления в ней, а также коэффициент расширения воды. Формула для вычисления величины гидроаккумулятора мембранного типа:

е – коэффициент расширения воды – 0,04318;
С – общий объем системы отопления;
Pi – начальное давление;
Pf – максимальное давление.

Рассмотрим пример расчета для отопления с общим объемом 500 л, оптимальным показателем давления в 1,5 бар, а максимальным – 3 бар.

В данном случае оптимально подобрать гидроаккумулятор общим объемом 50 л.

Эта методика позволит правильно выбрать и подключить расширительный бак для системы отопления закрытого типа.

Как правильно подобрать объем теплоаккумулятора для частного дома?

Чтобы правильно подобрать объём теплового аккумулятора (ТА) в системе с твердотопливным котлом, нужно учесть сразу несколько факторов. В первую очередь ориентируйтесь на площадь отапливаемых помещений. Чем она больше, тем более вместительную буферную ёмкость потребуется установить. Второй важный момент — это качество утепления в конкретном частном доме. Если теплоизоляция здания выполнена плохо, то его тепловые потери могут значительно превышать стандартные показатели. В результате, общие рекомендации по расчёту объёма теплоаккумулятора для отопления могут не подойти.

Расчет объема теплоаккумулятора для дома по площади

Существуют усреднённые показатели объёма буферной ёмкости для дома с хорошим утеплением. Величина указывается в зависимости от площади помещений и лежит в пределах от 35 до 50 литров на 10 м². Так, например, для дома 100 м² потребуется тепловой аккумулятор вместительностью от 350 до 500 литров, а для дома 150 м² нужно будет установить более просторный резервуар объёмом 500-750 литров.

Тут важно сказать про качество утепления. Суммарные теплопотери дома измеряются в зависимости от его площади. По актуальным СНиПам они не должны превышать 50 Вт на 1 м² в среднем за самые холодные 7 дней в году. То есть потери тепла для дома 100 м² составят 5 кВт·час. Достичь этого можно только если в процессе строительства использовались современные теплоизоляционные материалы с правильным расчётом термозащитного слоя.

Для каждого типа ограждающих конструкций, от фундамента до крыши, существуют свои нормы и предписания по использованию тех или иных материалов с определёнными характеристиками теплопроводности. На теплопотери дома влияет также качество установленных стеклопакетов и дверей. Вместе с тем важно понимать, что даже если эти элементы ограждающих конструкций дома обладают высокой теплозащитой, то ошибки, допущенные в процессе установки хороших окон и дверей могут свести на нет все их положительные качества.

Кроме того, в зависимости от погоды за окном, скорость остывания постройки сильно отличается и расход тепловой энергии для поддержания комфортного уровня температуры будет разным. В межсезонье, когда за окном +3° — +5°, небольшая буферная ёмкость вполне способна выполнять свои прямые задачи и резервуар большего объёма просто не требуется. Но зимой, при -25 °С, чтобы не приходилось ночью вставать и идти подбрасывать дрова в топку, лучше иметь теплоаккумулятор из расчёта не менее 50 л на 10 квадратных метров.

Видео с нашим специалистом по подбору теплоаккумулятора?

Как лучше выбирать тепловой аккумулятор

Описанная выше технология подбора основана на практическом опыте установки теплоаккумуляторов в теплосистемы десятков частных домов. Разброс в конечном показателе вместительности ёмкости объясняется не одинаковыми потребностями различных систем отопления. Определяющим фактором здесь является то, насколько часто владелец частного дома готов подбрасывать топливо в свой твердотопливный котёл. Если есть необходимость максимально продлить период между закладками дров, то и объём теплового аккумулятора надо брать по верхней рекомендованной границе.

В то же время, не следует размещать слишком просторный резервуар для теплоносителя. Превышение указанного диапазона делает систему отопления слишком инерционной и снижает её эффективность. Всегда учитывайте, что по законам физики любой дополнительный элемент в системе понижает её КПД. Именно по этой причине более выгодно не выходить за пределы 50 л на 10 м² отапливаемой площади.

С другой стороны, установка буферной ёмкости с большим запасом может быть вполне уместной, если вопрос экономии топлива не стоит остро. Чем больше объём теплоносителя в резервуаре, тем больше тепла он способен запасти и тем дольше он будет поддерживать нужную температуру воды в батареях без необходимости запуска котла. Единственное неудобство, которое здесь появится — это скорость прогрева теплоаккумулятора. Если он значительно больше, чем рекомендовано, то для полноценного нагрева теплоносителя до 85-88 °С может понадобится от 2 до 4 закладок топлива.

С другой стороны, избыточную вместительность буферной ёмкости можно скомпенсировать увеличенной мощностью котла. Но тут уже нужно ориентироваться по размеру бюджета, отведённого на организацию системы отопления. Совокупная стоимость производительного теплогенератора на твёрдом топливе и теплового аккумулятора соответствующего объёма может обойтись недешево. Ходить в котельную только один раз в сутки, конечно, удобно, но и два раза в сутки вполне приемлемый интервал, чтобы не переплачивать в полтора — два раза на создании системы отопления.

Оптимальный объем теплоаккумулятора по мощности котла

Если ориентироваться на мощность установленного теплогенератора, то наиболее выгодным решением будет приобретение резервуара, объёмом по 50 литров на каждый кВт мощности котла. Опять же, цифра усреднённая и берётся исходя из наличия хорошего утепления конструкции дома. Например, если стоит вопрос, как рассчитать объем теплоаккумулятора для твердотопливного котла 12 кВт, то оптимальная вместительность ёмкости составит 600 литров.

Такое соотношение позволит закладывать топливо в котёл в среднем два раза в сутки. Важно также, чтобы теплоаккумулятор был правильно подключён. Только соблюдение всех правил монтажа и грамотный расчёт каждого элемента системы отопления даст возможность тепловому аккумулятору эффективно накапливать энергию, произведённую котлом. Ошибки в обвязке твердотопливного теплогенератора способны не только заметно снизить КПД работы теплового аккумулятора, но и вообще свести на нет пользу от него.

Главный вопрос при выборе теплоаккумулятора

Система без теплового аккумулятора — это очень нестабильная и капризная теплосистема. При естественных температурных колебаниях на улице, режим работы котла всё время будет нуждаться в регулировке. Без буферной ёмкости, единственный вариант настройки количества теплоотдачи устройства лежит в ограничении интенсивности горения топлива. Процесс может быть реализован только увеличением или уменьшением тяги, то есть регулировкой подачи и оттока свежего воздуха в камере сжигания.

Такой способ контроля производительности теплогенератора неизбежно приводит к неполноценному сгоранию топлива. Вследствие этого в дымовых газах присутствует повышенное количество смолы и сажи, которые постоянно налипают на стенках котла и дымохода. В итоге эксплуатация такой системы отопления требует постоянного техобслуживания в виде трудоёмкой очистки внутренних поверхностей теплогенератора и дымовых каналов от прочного слоя дёгтя.

Можно ещё долго перечислять недостатки теплосистемы без буферной ёмкости, но лучше сразу сказать, что сейчас включение теплоаккумулятора в систему — это необходимость. И лучший вариант, безусловно, размещать резервуар, подбор объёма которого выполнен по указанным выше нормам. Однако, если бюджет ограничен, то установка ёмкости даже меньшей вместительности всё равно заметно облегчит процесс использования твердотопливного котла.

Чем ближе будет объём теплового аккумулятора к рекомендуемым в статье цифрам, тем реже придётся заниматься докладкой топлива в камеру сгорания. И здесь уже надо смотреть на размеры доступного бюджета. Если есть средства на размещение полноразмерного резервуара — хорошо. Если бюджет ограничен, то вполне уместно будет поставить даже небольшой ТА, так как он всё равно продлит время работы теплосистемы от одной загрузки дров. Кроме того, любой теплоаккумулятор защищает систему отопления от перегрева и от возникновения так называемого теплового удара.

Также обязательно принимайте во внимание вместительность вашей котельной. Специалисты рекомендуют устанавливать котёл и буферную ёмкость в отдельно стоящем помещении вне стен частного дома. Однако, это не всегда возможно и нередко котельная находится непосредственно внутри жилого здания. В этом случае её объём может быть ограничен, и установить туда можно только небольшой резервуар.

Если на момент возникновения вопроса «Как подобрать объём теплоаккумулятора?», в наличии есть достаточное количество средств, то оптимальным решением станет обращение к специалистам. Самостоятельное выполнение требуемых расчётов возможно, но только профессиональный инженер по проектированию теплосистем сможет точно сказать, какая ёмкость более предпочтительна для конкретного частного дома.

Как подобрать и рассчитать теплоаккумулятор (буферную емкость)

Для чего нужна буферная емкость?

Какие бывают типы буферных емкостей?

Из чего состоит буферная емкость (теплоаккумулятор)?

С какими котлами и как применяется емкость?

Расчет объема теплоаккумулятора

Для чего нужна буферная емкость (теплоаккумулятор)?

Для экономии топлива и энергии за счет для сбора излишков тепла, выделяемого котлом (как правило твердотопливным). А также, чтобы топить котел в удобное и экономично выгодное время.

Какие бывают типы буферных емкостей?

Буферные емкости (теплоаккумуляторы) бывают различный типов: накопительные стандартные, с фланцами под электрические ТЭНы, с одним или двумя теплообменниками или со встроенным бойлером косвенного нагрева.

Накопительные стандартные используются с источником тепла, в основном твердотопливным котлом, который нагревает емкость, имеет патрубки подачи и обратки теплоносителя и множество технологических патрубков для разбора теплоносителя.

С фланцем бак такого же типа, как и стандартный, но имеет несколько фланцев для монтажа электрических ТЭНов различных типов.

Аккумулирующие баки, со встроенными теплообменниками, используются также с котлами, но имеют встроенные теплообменники (их может быть как один, так и два, в зависимости от моделей), к ним можно подключить альтернативные источники тепла, к примеру — солнечную установку.

И последний вариант — это буферные емкости со встроенными бойлерами косвенно нагрева, баки которых покрыты эмалью. В некоторых моделях, вокруг бака, идет теплообменник под солнечную установку.

Из чего состоит буферная емкость?

Буферная емкость имеет цилиндрическую форму со сферичными крышками, изготавливается из чернового металла толщиной от 4 мм в зависимости от объема бака. Крышки устроены таким образом, чтобы при повышении давления в баке избежать разрыва. Стандартно поставляется без теплоизоляции, но некоторые компании учли этот момент.

С какими котлами и как применяется емкость?

С электрическими и твердотопливными. С электрическими котлами буферная емкость используется в основном для нагрева ночью по сниженным тарифам на электроэнергию и используется, вдень. В случаи с твердотопливным котлом, все на оборот. Котел топится в удобное время для пользователя время и для того чтобы достичь максимального КПД котла, которое возможно при высокой температуре. Если же топить циклично, то КПД существенно снижается, и на стенках образуется смолы, которые проблематично чистится.

Расчет объема буферной емкости

Расчет объема буферной емкости для твердотопливных котлов.

Чем больше выделяемой энергии от сжигаемого топлива, тем больше требуется объём буферной емкости. Установка меньшей аккумулирующей емкости приводит к перерасходу сжигаемого топлива и потере эффективности системы в целом.

Для расчета нужно узнать

количество энергии, которое выделится при полном сжигании топлива Q=a*b*c
количество топлива, которое можно загрузить одноразово в камеру сгорания или объём камеры сгорания;

теплоту сгорания топлива кВт/кг

Калорийность древесного угля	8,6 кВт/кг
Калорийность каменного угля	7,0 кВт/кг
Калорийность топливных брикетов	5,5 кВт/кг
Калорийность бурого угля	4,2 кВт/кг
Калорийность дров (березовые, сосновые)	3,8-4,8 кВт/кг

коэффициент полезного действия твердотопливного котла, усреднённо 75%

количество тепла, которое требуется аккумулировать – Q/2, т.к. половина тепловой мощности будет уходить на нагрев системы отопления

Полученную величину тепловой мощности множим на 860 и делим на ту разницу до которой котел будет нагревать буфер Т=40С и получаем объём требуемого бака аккумулятора.

Пример: Твердотопливный котел 10 кВт, камера сгорания вмещает 15 кг топлива (например, каменного угля), КПД котла 75%.

Итого имеем: ((15*7,0*0,75)/2)*860/40 = 846 литров

Популярные вопросы про Теплоаккумуляторы:

✔️ Зачем нужен теплоаккумулятор?

Для экономии топлива и энергии за счет для сбора излишков тепла, выделяемого котлом, чтобы топить котел в удобное и экономично выгодное время.

✔️ Может ли быть бойлер косвенного нагрева как теплоаккумулятор?

Бойлер косвенного нагрева подключается к водопроводу, а теплообменники подсоединяются к источникам тепла. Бак аккумулятор подключается к источнику тепла, а к теплообменникам подключают либо еще один источник тепла, либо водопровод. Таким образом вода в бойлере косвенного нагрева греется накопительным способом, а через буферную емкость в проточном режиме.

✔️Как подобрать теплоаккумулятор?

В первую очередь — расчитать необходимый объем, далее необходимую толщину теплоизоляции, наличие ТЭНа, материал бака, оптимальное рабочее давление, подходящие габариты.

Советы по определению размеров аккумуляторов — Womack Machine Supply Company

Пространство не позволяет полностью обсудить аккумуляторы, и этот вопрос будет ограничен практическим методом определения минимальной емкости аккумулятора, когда он используется для пополнения потока масла из насос, как в схеме, показанной ниже.

В базовой схеме используется 4-ходовой клапан с закрытым центром. Целью гидроаккумулятора является хранение масла под высоким давлением из насоса в периоды, когда 4-ходовой клапан находится в центре.Когда сохраненное давление достигает заданного максимума (обычно 3000 фунтов на квадратный дюйм), насос автоматически разгружается и ему разрешается бездействовать до конца цикла. Используется либо специальный разгрузочный клапан с пилотным управлением, либо реле давления и соленоидный сбросной клапан. Когда 4-ходовой клапан переключается для запуска цилиндра, накопленное масло добавляется к потоку насоса, чтобы дать цилиндру скорость выше, чем от одного только масла насоса.

Большим преимуществом аккумуляторов в системе этого типа является то, что меньший (и менее дорогой) насос, электродвигатель и регулирующий клапан будут выполнять ту же работу, что и более крупные и дорогие компоненты.См. Практическое правило по процентному рабочему циклу.

Дополнительная информация, а также множество схем аккумуляторов приведены в публикациях Womack Machine Supply Co., включая « Industrial Fluid Power — Volume 1 » и « Fluid Power in Plant and Field ».

System PSI. Оптимальное давление в системе для большинства гидроаккумуляторов составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм. Они обладают максимальным запасом энергии при наименьшей стоимости и наименьшем размере при работе с максимальным номинальным давлением.Хотя модели на 5000 фунтов на квадратный дюйм доступны для некоторых брендов, их значительно возросшая стоимость компенсирует их преимущество по давлению, поэтому они менее желательны для большинства систем.

Сжимаемость. Аккумулятор увеличивает сжимаемость масляного потока между насосом и 4-ходовым клапаном, и если это нежелательно, аккумулятор не следует использовать. Однако в системах, в которых используется регулирующий клапан с компенсацией давления или 4-ходовой клапан сервопривода, сжимаемость в линии перед 4-ходовым клапаном обычно не вызывает возражений.

Базовая схема гидроаккумулятора, в которой насос малого объема накапливает масло под высоким давлением в гидроаккумуляторе
, в то время как 4-ходовой клапан находится в центре. Масло насоса плюс нагнетание гидроаккумулятора обеспечивает быстрый ход цилиндра.

Минимум Допустимый Системный фунт / кв. Дюйм	Максимальный фунт / кв. Дюйм системы с полностью заряженным аккумулятором
Минимум Допустимый Системный фунт / кв. Дюйм	3 000	2,750	2,500	2,250	2 000
2,700	12	— — — —	— — — —	— — — —	— — — —
2,600	17	— — — —	— — — —	— — — —	— — — —
2,500	22	11	— — — —	— — — —	— — — —
2400	27	16	— — — —	— — — —	— — — —
2300	33	21	10	— — — —	— — — —
2200	40	27	15	— — — —	— — — —
2100	46	34	21	8	— — — —
2 000	55	41	27	14	— — — —
1 900	63	49	35	20	6
1,800	73	58	43	27	12
1,700	84	67	51	35	19
1,600	96	79	61	44	27
1,500	109	91	73	55	36
1,400	— — — —	105	86	66	47
1,300	— — — —	— — — —	101	80	59
1,200	Кубических дюймов масла, выпущенного из аккумулятора емкостью 1 галлон.			96	73
1,100				— — — —	89

Цифры в основной части диаграммы представляют собой количество кубических дюймов масла, которое может быть слито из гидроаккумулятора емкостью 1 галлон, начиная с полностью заряженного давления, указанного в верхней части диаграммы, и сливается до тех пор, пока давление в системе не упадет до значения показаны в левом столбце. Для аккумуляторов большего размера умножьте цифры в таблице на емкость аккумулятора в галлонах.Например, при работе с аккумулятором на 10 галлонов умножьте цифры диаграммы на 10 и т. Д.

Цифры в диаграмме примерно на 5% меньше, чем при расчетах по закону Бойля для теоретического расхода. Это необходимо для компенсации потери емкости во время разряда, вызванной падением температуры газа, когда аккумулятор быстро разряжается.

Для условий эксплуатации, выходящих за пределы диапазона, указанного в таблице, можно использовать формулу в поле ниже. Как поясняется в тексте, аккумуляторные системы чаще всего рассчитаны на полностью заряженный аккумулятор с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Как пользоваться таблицей

Поскольку масло может вытекать из гидроаккумулятора поршневого или баллонного типа, давление масла падает. Например, если посмотреть на диаграмму выше, в столбце 3000 фунтов на квадратный дюйм, когда 12 кубических дюймов масла выгружаются из аккумулятора емкостью 1 галлон, давление падает с 3000 до 2750 фунтов на квадратный дюйм и т. Д. Итак, один важный фактор для достижения Аккумулятор подходящего размера должен быть достаточно большим, чтобы это неизбежное падение давления не повлияло на нормальную работу гидравлического контура.Цилиндры и гидравлические двигатели должны быть достаточно большими, чтобы обеспечивать необходимую силу или крутящий момент при конечном давлении, остающемся в конце разряда аккумулятора. Чтобы определить объем «галлонов», необходимый для конкретного приложения, выполните следующие шаги проектирования:

Шаг 1. Рассчитайте или оцените как можно точнее объем масла в кубических дюймах, который потребуется из гидроаккумулятора в каждом цикле разгрузки, чтобы дополнить объем масла, вытекающего из системного насоса.

Шаг 2. Учитывая размер используемых цилиндров или гидравлических двигателей, рассчитайте, до какого уровня может упасть давление во время цикла нагнетания без падения выходной силы или крутящего момента ниже допустимого уровня.

Шаг 3. Используйте в таблице столбец, озаглавленный давлением вашей системы, когда аккумулятор полностью заряжен. В левом столбце найдите самое низкое допустимое давление в системе в конце цикла разгрузки. Цифра в таблице — это количество кубических дюймов масла, которое может быть извлечено из гидроаккумулятора емкостью 1 галлон при таких условиях давления.

Пример: Если ваше полностью заряженное давление составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм, а ваше самое низкое допустимое давление составляет 2000 фунтов на квадратный дюйм, диаграмма показывает, что 55 кубических дюймов можно восстановить из аккумулятора емкостью 1 галлон. Предположим, вы подсчитали, что для вашего приложения потребуется 230 кубических дюймов. Минимальная емкость аккумулятора: 230 ÷ 55 = 4,18 галлона. Ближайший стандартный размер аккумулятора составляет 5 галлонов — правильный размер.

Хотя цифры на диаграмме показывают объем на 5% меньше, чем рассчитано, чтобы предотвратить потерю емкости, которая происходит при быстрой разрядке, аккумулятор, при использовании в приложениях с длительным временем выдержки, в конечном итоге вернет дополнительные 5% масла в качестве оболочка, слегка остуженная быстрой разрядкой, постепенно прогревается до нормальной температуры.

Математическое решение для размера аккумулятора

Ниже приведена общая формула, которая будет определять объем слива масла в кубических дюймах из аккумулятора любого размера при любых условиях предварительной зарядки и давления в системе. Его можно использовать для условий эксплуатации, не указанных в таблице.

В формулу заложена 5% -ная поправка на потерю производительности, которая учитывает потерю производительности, вызванную изменениями температуры при сжатии и расширении газа.

D = [0.95 × P1 × V1 ÷ P2] — [0,95 × P1 × V1 ÷ P3]

D — количество кубических дюймов слива масла.
P1 — давление предварительной зарядки азота в фунтах на квадратный дюйм.
P2 — давление в системе в фунтах на квадратный дюйм после сброса объема D кубических дюймов.
P3 — максимальное давление в системе в фунтах на квадратный дюйм при полностью заряженном аккумуляторе.
V1 — указанный в каталоге объем газа в аккумуляторе в кубических дюймах.
0,95 дает 5% скидку на потерю мощности.

© 1990, Womack Machine Supply Co. Эта компания не несет ответственности за ошибки в данных, а также за безопасную и / или удовлетворительную работу оборудования, разработанного на основе этой информации.

Калибровочные аккумуляторы для произвольных ходов

Гидравлические аккумуляторы накапливают гидравлическую жидкость под давлением, чтобы дополнить поток насоса и снизить требования к производительности насоса, поддерживать давление и минимизировать колебания давления в закрытых системах, поглощать удары и обеспечивать вспомогательную гидравлическую мощность в аварийной ситуации.Вот как.

Основы

Гидравлический аккумулятор — это сосуд высокого давления, содержащий мембрану или поршень, который удерживает и сжимает инертный газ (обычно азот). Гидравлическая жидкость удерживается с другой стороны мембраны. Аккумулятор в гидравлическом устройстве накапливает гидравлическую энергию так же, как автомобильный аккумулятор хранит электрическую энергию.

Аккумуляторы бывают разных размеров и конструкций для хранения гидравлической жидкости под давлением. Hydac

Начальное давление газа называется «давлением предварительной зарядки».«Когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки, газообразный азот сжимается, сжимается и уменьшается в объеме, впуская гидравлическую жидкость в аккумулятор. Объем жидкости гидроаккумулятора увеличивается до тех пор, пока система не достигнет максимального давления ( P ₂ ). Когда давление в системе уменьшается, газообразный азот расширяется и вытесняет жидкость из аккумулятора, обеспечивая питание гидравлической системы, пока давление в системе и аккумуляторе не уравняется ( P ₁ ).

Правильно используемые гидроаккумуляторы повышают производительность и эффективность гидравлической системы, снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивают надежную защиту и продлевают срок службы системы за счет сведения к минимуму отказов насосов, трубопроводов и других компонентов.

Что делают гидроаккумуляторы

Вот основные причины использования гидроаккумуляторов:

Схема гидроаккумулятора, предназначенная для увеличения расхода насоса.

Для увеличения расхода насоса. Чаще всего аккумуляторы используются для пополнения потока насоса.Некоторым гидравлическим контурам требуется большой расход, но только в течение коротких периодов времени, а затем в течение длительного периода используется мало жидкости или вообще не используется. Когда половина или более машинного цикла не использует подачу насоса, проектировщики обычно устанавливают схему гидроаккумулятора.

Для работы гидроаккумуляторов требуется перепад давления. В некоторых случаях окончательный дизайн требует более высокого давления, чем планировалось изначально. Например, в схеме, показанной выше, для выполнения работы требуется не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм, но гидроаккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость, не опускаясь ниже минимального давления в системе.Таким образом, в этом контуре используется максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы хранить достаточно жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и все еще иметь достаточно силы для выполнения работы.

В контуре используются несколько аккумуляторов для пополнения потока насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд. из 57,5-сек. цикл. Его насос фиксированного объема со скоростью 22 галлона в минуту работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и аккумуляторы. Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос на 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с.Хотя первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя плюс аккумуляторы может быть близка к стоимости более крупного насоса и двигателя, экономия энергии в течение всего срока службы машины делает эту схему аккумуляторов более экономичной.

Цепь гидроаккумулятора, поддерживающая давление и / или компенсирующая утечки.

Для поддержания давления в системе. Аккумуляторы часто поддерживают давление в гидравлических контурах при ненагруженном насосе. Это особенно полезно при использовании насосов фиксированного объема в длительных циклах выдержки.Например, добавление гидроаккумулятора, регулятора расхода и реле давления в схему насоса фиксированного объема, показанную выше, позволяет насосу разгружаться, когда давление равно или превышает минимальную настройку реле давления. Если утечка в клапане или уплотнениях цилиндра приводит к падению давления примерно на 5%, реле давления переключает управление направлением, и гидроаккумулятор нагнетает давление на торец крышки цилиндра и восстанавливает давление до максимума. Единственный раз, когда насос нагружается, — это когда требуется жидкость. Эта схема управляет ламинатором, который зажимает материал и удерживает его под давлением от одной до пяти минут.Если бы поток через предохранительный клапан все это время находился под высоким давлением, он выделял бы слишком много тепла, тратя энергию.

Для амортизации ударов. Быстро движущиеся гидравлические контуры часто создают скачки давления, которые вызывают удары при резкой остановке потока. Аккумуляторы в этих подверженных ударам контурах снижают эти разрушительные скачки давления и потока до приемлемого уровня или полностью устраняют их. Аккумуляторы также решают другие проблемы, связанные с скачками давления, в особых случаях с модифицированными клапанами.

Аккумуляторы также устраняют скачки давления, вызванные внезапной блокировкой потока. Заправка азотом в этом случае обычно поддерживается на 5% ниже рабочего давления, чтобы аккумулятор не попал в контур, за исключением скачков давления. В этом случае лучше всего работают баллонные аккумуляторы, поскольку они быстро реагируют на изменения давления, при условии, что максимальное пиковое давление не превышает четырехкратное давление предварительной зарядки .

Для увлажнения. Пульсации — это еще одна форма ударов в гидравлических линиях, которые могут повредить трубопроводы и другие компоненты системы.Поршневые насосы по своей конструкции создают в системе пульсации давления, вибрации и шум. Аккумуляторы и соответствующие глушители и глушители могут значительно снизить энергию ударной волны.

Обеспечить аварийное электроснабжение. Некоторые машины с гидравлическим приводом необходимо останавливать в открытом положении, чтобы не повредить продукты или оборудование. Когда перебои в подаче электроэнергии отключают гидравлический насос и машина находится в каком-либо положении, должен быть способ переместить ее в открытое положение. Резервный насос с приводом от двигателя — это один из вариантов, но другой вариант — использовать аккумуляторы, заряженные перед первым циклом и удерживаемые до тех пор, пока машина не отключится.Их накопленная энергия затем готова к циклическому переключению машины в открытое положение в случае сбоя питания.

Другие приложения. Аккумуляторы иногда используются в системах, в которых тепловое расширение может вызвать чрезмерное давление. Заблокированные порты на цилиндрах в областях с высокой температурой окружающей среды создают высокое давление, если нет места для расширяющейся жидкости. Аккумуляторы также служат барьером между двумя разными жидкостями, например, в системе, где насос использует гидравлическую жидкость для поддержания давления в контуре, который использует воду или другую несовместимую среду.Один поставщик также предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Типы гидроаккумуляторов

Вот виды в разрезе и обозначения гидроаккумуляторов.

В промышленности обычно используются три типа аккумуляторов: баллонные, диафрагменные и поршневые. Есть несколько других вариантов.

Баллон, наполненный газом. Во многих гидроаккумуляторах используется резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в выпускном отверстии предотвращает прохождение баллона через порт, когда насос выключен. Первоначальный дизайн, который до сих пор предлагается многими производителями, — это стиль ремонта снизу (показан вверху слева). Стиль верхнего ремонта (справа) в некоторых случаях упрощает замену мочевого пузыря.

Поршень с газовым наддувом. Поршневой аккумулятор с газовым зарядом имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями, разделяющими жидкость и газ.Он работает и действует аналогично мочевому пузырю. В некоторых случаях у него есть преимущества, но он может стоить вдвое дороже, чем баллон такого же размера.

Подпружиненный поршень . Подпружиненные поршневые гидроаккумуляторы идентичны газовым, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество — отсутствие утечки газа. Основным недостатком является то, что эта конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Мембранные аккумуляторы. Существуют также мембранные аккумуляторы с упругими или металлическими мембранами. Они используются в основном там, где хранимый объем небольшой, что делает их практичными для многих мобильных приложений, но ограничивает их использование в промышленных приложениях.

Какой тип использовать?

Некоторые приложения могут использовать практически любой тип аккумулятора с удовлетворительными результатами. Однако бывают случаи, когда один стиль более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Например, величина давления предварительной зарядки является фактором, который следует учитывать при выборе баллонных или поршневых аккумуляторов.

Поршневые гидроаккумуляторы медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают так же хорошо, как амортизаторы. Это означает, что, хотя они уменьшают скачки давления, они не останавливают их. В таких ситуациях лучший выбор — баллонный или диафрагменный аккумулятор.

Баллонные или диафрагменные аккумуляторы являются лучшими типами, когда речь идет о гашении скачков высокого давления на выходе поршневого насоса. Поршневой аккумулятор не может срабатывать достаточно быстро, а короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений.

Hydac, крупный производитель аккумуляторов и других гидравлических компонентов, перечисляет следующие факторы в качестве основных факторов выбора для трех основных типов аккумуляторов (баллон, диафрагма и поршень):

Применение (накопление энергии, амортизация или демпфирование пульсаций). )
Давление в системе, максимальное и минимальное
Требуемый объем жидкости в системе
Расход
Соотношение давлений (макс. Давление / давление предварительной зарядки)
Монтажный диапазон и монтажное положение

Сравнение гидроаккумуляторов Hydac

Безопасность гидроаккумулятора

Всегда располагайте способ слить воду из гидроаккумулятора при выключении. Никогда не работайте в контуре с гидроаккумулятором, пока не убедитесь, что в нем нет давления. Это очень важно, поскольку аккумуляторы накапливают энергию, которая может представлять угрозу безопасности и повреждать машину.
Убедитесь, что поток в гидроаккумуляторе ограничен разумной скоростью во время работы и выключите, чтобы избежать повреждения машины или трубопроводов.Аккумуляторы нагнетают жидкость с любой скоростью, которую позволяет выходной путь потока. Такие высокие потоки длятся недолго, но ущерб, который они вызывают, может случиться мгновенно.
Всегда изолируйте насос от гидроаккумулятора с помощью обратного клапана, чтобы жидкость не могла попасть обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток из гидроаккумулятора может привести к обратному ходу насоса и в некоторых случаях даже к выходу из строя с превышением скорости.
Проверяйте давление предварительной зарядки гидроаккумулятора, когда он установлен, и не реже одного раза в день в течение первой недели работы.Если в течение этого времени заметной потери давления не наблюдается, проверьте еще раз через неделю. Если все в порядке, после этого делайте плановую проверку каждые три-шесть месяцев. Когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, что замедляет цикл.

Определение размеров аккумуляторов

Объем жидкости, который аккумулятор может подать в систему, зависит от области применения. Это минимальные параметры, необходимые для определения объема жидкости и / или размера аккумулятора:

Давление предварительной зарядки ( P ₀ )
Максимальное рабочее давление системы ( P ₂ )
Минимальное рабочее давление системы давление ( P ₁ )
Эффективный объем газа ( V ₀ ) и полезный объем жидкости ( ΔV )

Размер, указанный для аккумулятора, относится к его общему номинальному объему газа, а не к его емкость жидкости.Объем жидкости, которую обеспечивает гидроаккумулятор для конкретного применения, зависит от перепада давления в системе. Производители предлагают компьютерные программы, которым могут потребоваться только системные требования для определения правильного размера аккумулятора. Поскольку размер аккумулятора зависит от многих переменных факторов, всегда лучше проконсультироваться с поставщиком для получения конкретной информации о выборе и размере.

% PDF-1.4 % 394 0 объект > эндобдж xref 394 89 0000000016 00000 н. 0000002849 00000 н. 0000002963 00000 н. 0000004204 00000 н. 0000004318 00000 н. 0000005047 00000 н. 0000006343 00000 п. 0000007470 00000 н. 0000007610 00000 п. 0000007722 00000 н. 0000007749 00000 н. 0000008169 00000 н. 0000008772 00000 н. 0000009386 00000 п. 0000009850 00000 н. 0000010440 00000 п. 0000010708 00000 п. 0000011315 00000 п. 0000011584 00000 п. 0000013164 00000 п. 0000013305 00000 п. 0000013441 00000 п. 0000013573 00000 п. 0000014302 00000 п. 0000014365 00000 п. 0000014701 00000 п. 0000014728 00000 п. 0000014755 00000 п. 0000014869 00000 п. 0000015171 00000 п. 0000015198 00000 п. 0000015496 00000 п. 0000015745 00000 п. 0000017495 00000 п. 0000018726 00000 п. 0000019984 00000 п. 0000021304 00000 п. 0000022420 00000 н. 0000022651 00000 п. 0000022734 00000 п. 0000022789 00000 п. 0000022859 00000 п. 0000022960 00000 п. 0000031395 00000 п. 0000031678 00000 п. 0000031748 00000 п. 0000031846 00000 п. 0000039496 00000 п. 0000039778 00000 п. 0000040014 00000 п. 0000040237 00000 п. 0000062372 00000 п. 0000062442 00000 п. 0000062523 00000 п. 0000069045 00000 п. 0000069308 00000 п. 0000096999 00000 н. 0000097282 00000 п. 0000108441 00000 п. 0000108529 00000 н. 0000108599 00000 н. 0000121712 00000 н. 0000122074 00000 н. 0000122235 00000 н. 0000122723 00000 н. 0000123008 00000 п. 0000123316 00000 н. 0000124952 00000 н. 0000124991 00000 н. 0000126324 00000 н. 0000126363 00000 н. 0000127999 00000 н. 0000128038 00000 н. 0000128282 00000 н. 0000128365 00000 н. 0000128420 00000 н. 0000128489 00000 н. 0000128837 00000 н. 0000129183 00000 н. 0000135528 00000 н. 0000135567 00000 н. 0000135652 00000 н. 0000135749 00000 н. 0000135895 00000 н. 0000138592 00000 н. 0000140697 00000 н. 0000230905 00000 н. 0000233227 00000 н. 0000002076 00000 н. трейлер ] / Назад 1009373 >> startxref 0 %% EOF 482 0 объект > поток h ޜ SILA} ӿ-l ڲ BJ7L (R9h /? T @ EAѢEEQPx21ML ~ L5

‘ 198-1, K & yfNB @BY! 6 $ o8 (u \ G {

HYDAC | Гидроаккумуляторы

Компания HYDAC Technology GmbH имеет более чем 50-летний опыт исследований и разработок, проектирования и производства гидроаккумуляторов.
Сюда входят все гидропневматические аккумуляторы, от баллонных и поршневых аккумуляторов до мембранных аккумуляторов, а теперь также аккумуляторы с металлическими сильфонами для других областей применения.
Благодаря постоянному расширению отдельных моделей, на протяжении многих лет был разработан оптимизированный ассортимент аккумуляторов, дополненный предохранительными устройствами на стороне газа и жидкости, такими как предохранители температуры, разрывные мембраны, газовые предохранительные клапаны и дополнительные аксессуары.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ — НАДЕЖНЫЕ И УНИВЕРСАЛЬНЫЕ
Гидравлические аккумуляторы HYDAC могут помочь везде, где требуется выполнение гидравлических задач.Они универсальны, делают вашу машину более удобной в использовании, защищают вашу гидравлическую систему и используются для повышения энергоэффективности гидравлических систем и для многих других задач.
Примеры приложений:
накопитель энергии,
аварийные функции и функции безопасности,
гашение колебаний, пульсаций (гасители пульсаций) и ударов (амортизаторы) и шума (глушители),
стабилизация всасывающего потока,
подвеска шасси,
компенсация объема и компенсация утечки,
выравнивание веса,
рекуперация энергии, рекуперация, а также
разделение сред.

ГИДРАВЛИКА ГДЕ ОНИ ЧУВСТВУЕТ ДОМА
Ноу-хау наших специалистов по гидравлике охватывает все четыре типа гидроаккумуляторов. Мы с радостью поможем вам выбрать подходящий тип аккумулятора и определиться с подходящей моделью аккумулятора.
Обширный ассортимент принадлежностей HYDAC упрощает установку в соответствии со спецификацией, защиту и обслуживание со стороны газа и жидкости.
Компания HYDAC может предоставить вам комплексную поддержку и экспертные знания, предоставляемые на местном уровне по всему миру:
Выбор правильного типа аккумулятора, будь то баллонный, поршневой, мембранный или аккумулятор с металлическим сильфоном,
Оптимальный выбор подходящего типа аккумулятора на основе новейших программ расчета и моделирования аккумулятора,
Подходящие аксессуары и защитное оборудование от одних рук,
Техническое обслуживание и ремонт, выполняемые всемирной сервисной службой HYDAC и местным специализированным персоналом, благодаря всемирному опыту.
Решение проблем перегрева гидравлической системы
Перегрев занимает второе место в списке наиболее частых проблем гидрооборудования. В отличие от утечек, которые занимают первое место, причины перегрева и способы их устранения часто не до конца понимаются обслуживающим персоналом
.
Почему гидравлические системы перегреваются?
Нагрев гидравлической жидкости во время работы вызван неэффективностью. Неэффективность приводит к потерям входной мощности, которые преобразуются в тепло.Тепловая нагрузка гидравлической системы равна общей потере мощности (PL) из-за неэффективности и может быть выражена как:
PLtotal = насос PL + клапаны PL + водопровод + PLactuators
Если общая потребляемая мощность, теряемая на тепло, превышает рассеиваемое тепло, гидравлическая система в конечном итоге перегревается. Установленная холодопроизводительность обычно составляет от 25 до 40 процентов входной мощности, в зависимости от типа гидравлической системы.
Температура гидравлической жидкости
Насколько жарко, слишком жарко? Температура гидравлической жидкости выше 180 ° F (82 ° C) повреждает большинство уплотнительных материалов и ускоряет разложение масла.Хотя следует избегать эксплуатации любой гидравлической системы при температурах выше 180 ° F, температура жидкости слишком высока, когда вязкость падает ниже оптимального значения для компонентов гидравлической системы. Это может произойти при температуре значительно ниже 180 ° F, в зависимости от степени вязкости жидкости.
Поддержание стабильной температуры гидравлической жидкости
Для достижения стабильной температуры жидкости способность гидравлической системы рассеивать тепло должна превышать ее тепловую нагрузку. Например, система с постоянной потребляемой мощностью 100 кВт и КПД 80 процентов должна быть способна рассеивать тепловую нагрузку не менее 20 кВт.Предполагая, что эта система имеет расчетную холодопроизводительность 25 кВт, все, что увеличивает тепловую нагрузку выше 25 кВт или снижает мощность системы охлаждения ниже 25 кВт, вызовет перегрев системы.
Рассмотрим этот пример. Меня недавно попросили исследовать и решить проблему перегрева в мобильном приложении. Гидравлическая система состояла из дизель-гидравлического силового агрегата, который использовался для питания пилы для резки труб. Пила была разработана для использования под водой и была подключена к гидравлической силовой установке на поверхности через шлангокабель длиной 710 футов.Рабочие требования для пилы составляли 24 галлона в минуту при 3000 фунтов на квадратный дюйм.
Гидравлическая силовая установка имела продолжительную мощность 37 кВт и была оборудована воздушным теплообменником. Теплообменник способен рассеивать 10 кВт тепла в условиях окружающей среды или 27 процентов доступной входной мощности (10/37 x 100 = 27). Рабочие характеристики всех компонентов контура охлаждения были проверены, и было установлено, что они работают в пределах проектных ограничений.
На этом этапе было ясно, что проблема перегрева была вызвана чрезмерной тепловой нагрузкой.Обеспокоенный длиной шлангокабеля, я рассчитал перепад давления в нем. Теоретическое падение давления на 710 футах шланга под давлением дюйма при 24 галлонах в минуту составляет 800 фунтов на квадратный дюйм. Падение давления на 1-дюймовом возвратном шланге той же длины составляет 200 фунтов на квадратный дюйм. Теоретическая тепловая нагрузка, создаваемая перепадом давления в шлангокабеле на 1000 фунтов на квадратный дюйм (800 + 200 = 1000), составляла 10,35 кВт. Это означало, что тепловая нагрузка шлангокабеля была на 0,35 кВт больше, чем способность рассеивания тепла теплообменником гидравлической системы.В сочетании с нормальной тепловой нагрузкой системы (неэффективностью) это приводило к перегреву гидравлической системы.
Победить жару
Есть два способа решить проблему перегрева в гидравлических системах: уменьшить тепловую нагрузку или увеличить тепловыделение.
Гидравлические системы отводят тепло через резервуар. Поэтому проверьте уровень жидкости в бачке и, если он низкий, долейте до нужного уровня. Убедитесь, что нет препятствий для воздушного потока вокруг резервуара, например скоплений грязи или мусора.
Осмотрите теплообменник и убедитесь, что сердечник не заблокирован. Способность теплообменника рассеивать тепло зависит от расхода и температуры как гидравлической жидкости, так и охлаждающего воздуха или воды, циркулирующих через теплообменник. Проверьте работоспособность всех компонентов контура охлаждения и при необходимости замените.
Инфракрасный термометр можно использовать для проверки производительности теплообменника, если известен расчетный расход гидравлической жидкости через теплообменник.Для этого измерьте температуру масла на входе и выходе из теплообменника и подставьте значения в следующую формулу:
Где: кВт = тепловыделение теплообменника в киловаттах
Л / мин = расход масла через теплообменник в литрах в минуту
T ºC = температура масла на входе минус температура масла на выходе в градусах Цельсия
Например, если измеренное падение температуры в теплообменнике составляет 4ºC, а расчетный расход масла составляет 90 л / мин, теплообменник рассеивает 10 кВт тепла.Что касается системы с непрерывной входной мощностью 100 кВт, теплообменник рассеивает 10 процентов входной мощности. Если система перегревается, это означает, что либо проблема в охлаждающем контуре, либо мощность теплообменника недостаточна для условий окружающей среды.
С другой стороны, если измеренное падение температуры в теплообменнике составляет 10 ° C, а расчетный расход масла составляет 90 л / мин, теплообменник рассеивает 26 кВт тепла. Что касается системы с непрерывной входной мощностью 100 кВт, теплообменник рассеивает 26 процентов входной мощности.Если система перегревается, это означает, что КПД системы упал ниже 74 процентов.
Падение давления означает тепло
При падении давления выделяется тепло. Это означает, что любой компонент системы, имеющий ненормальную внутреннюю утечку, увеличит тепловую нагрузку на систему и может вызвать ее перегрев. Это может быть что угодно, от цилиндра, в котором жидкость под высоким давлением проходит через уплотнение поршня, до неправильно отрегулированного предохранительного клапана.Определите и замените все тепловыделяющие компоненты.
Распространенной причиной тепловыделения в контурах с закрытым центром является установка предохранительных клапанов ниже или слишком близко к настройке давления компенсатора давления насоса с регулируемым рабочим объемом. Это препятствует тому, чтобы давление в системе достигло настройки компенсатора давления. Вместо того, чтобы уменьшить рабочий объем насоса до нуля, насос продолжает создавать поток, который проходит через предохранительный клапан, выделяя тепло. Чтобы предотвратить эту проблему в контурах с закрытым центром, уставка давления предохранительного клапана (ов) должна быть на 250 фунтов на квадратный дюйм выше уставки давления компенсатора давления насоса (Рисунок 1).

Контур с закрытым центром, показывающий рельеф
настройка клапана (RV) 250 фунтов на квадратный дюйм выше
компенсатор давления (ПК)
настройка регулируемого насоса (ПВ).
Рисунок 1
Продолжение работы гидравлической системы при перегреве жидкости аналогично работе двигателя внутреннего сгорания с высокой температурой охлаждающей жидкости. Ущерб гарантирован. Поэтому всякий раз, когда гидравлическая система начинает перегреваться, выключите ее, определите причину и устраните ее.
Подробнее о передовых методах гидравлики:
Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?
Топ-5 гидравлических ошибок и лучшие решения
11 простых шагов для промывки гидравлической системы
Что такое аккумулятор?
Я попытаюсь сделать невозможное: я объясню основы гидропневматических аккумуляторов, не прибегая к математике.Я буду использовать некоторые числа там, где это необходимо, но, к сожалению, реальность такова, что правильное применение аккумуляторов требует манипулирования уравнениями. Аккумуляторы — универсальный и ценный инструмент, но из-за отсутствия понимания их использования — и того факта, что немногие люди умеют правильно их применять — они используются недостаточно. К концу этой статьи я надеюсь заложить прочную основу теории работы аккумуляторов.
Гидравлические аккумуляторы
могут выполнять несколько функций: аккумулирование энергии, компенсация утечек, а также уменьшение вибрации и ударов.Эти функции могут использоваться для различных приложений и целей, хотя накопление энергии является наиболее распространенным. Есть несколько гидравлических систем, настолько совершенных, что аккумулятор не улучшил бы их, за исключением, пожалуй, крайних значений в отношении высоких требований, стоимости или легкости.
Гидравлическая жидкость, будь то масло, вода или синтетическая композиция, не очень сжимаема. Нас учат, что он не сжимается, но все, даже алмаз и вольфрам. Просто одни вещества более сжимаются, чем другие, и на самом деле гидравлическое масло сжимается меньше нуля.5% на 1000 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, при поразительном давлении в 10 000 фунтов на квадратный дюйм масло будет сжато на жалкие 4%. В реальных гидравлических системах компрессия может быть выше из-за увлеченного воздуха в масле.
Как видите, любые попытки сохранить энергию путем сжатия масла бесплодны. Хотя декомпрессия большого объема жидкости под высоким давлением представляет собой определенную проблему, поскольку может быть высвобождено много энергии, это высвобождение энергии обычно происходит за доли секунды. Для больших систем высокого давления, таких как листогибочные прессы или массивные ножницы, требуются подсхемы для управления этой декомпрессией.Даже когда декомпрессия может происходить медленно, ее никогда не бывает достаточно, чтобы произвести полезную работу высвобождаемой энергии.
Газы обладают высокой сжимаемостью, и когда газ сжимается в замкнутом пространстве, где давление вне контейнера ниже, газ будет делать все, что в его силах, чтобы расшириться, чтобы уравновеситься с давлением окружающей среды. Энергия давления, запасенная в сжатом газе, обратно пропорциональна размеру нового пространства, которое занимает газ. Например, если взять десять кубических футов окружающего воздуха и поместить их в контейнер объемом один кубический фут, давление увеличится в десять раз (всегда помните, что в этом расчете необходимо использовать абсолютное атмосферное давление).
Пневматические системы используют разницу давлений между сжатым воздухом и атмосферой. Воздушные компрессоры «всасывают» окружающий воздух, а затем сжимают его до 1 / 7–1 / 11 от первоначального объема, достигая значения от 90 до 150 фунтов на квадратный дюйм. Этот сжатый воздух хранится и / или распределяется, где он использует разницу давлений для создания механической силы в пневматических цилиндрах и двигателях. Чем выше степень сжатия, тем больше у него потенциала для работы, хотя в пневматических системах наступает момент, когда сжатие до более чем 150 фунтов на квадратный дюйм начинает выделять больше тепла, чем что-либо еще.Помните, когда вы сжимаете объем воздуха, вы, по сути, забираете все молекулы воздуха и тепловую энергию и конденсируете ее. Сжатие воздуха до одной десятой его первоначального объема также увеличивает температуру в десять раз (закон Чарльза).
Однако типичное давление в пневматической системе мало влияет на мотивацию гидравлических систем. Даже при 150 фунтах на квадратный дюйм, что является высоким показателем для пневматической системы, вы не сможете даже повернуть орбитальный двигатель большого рабочего объема без нагрузки. Итак, если пневматические системы не могут эффективно достигать 200 фунтов на квадратный дюйм, как мы можем использовать газы для хранения энергии в системах с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм или более?
В гидропневматических аккумуляторах используется сжатый газообразный азот, поскольку он относительно инертен и является наиболее распространенным газом в нашей атмосфере.Азот не обладает магическими свойствами, позволяющими сжимать его без нагрева, но системы сжатия азота обычно большие, эффективные и дорогие. Они, как правило, работают медленно, в несколько этапов. Это позволяет умеренной степени сжатия каждой ступени и обеспечивает охлаждение между ступенями. После сжатия азот можно хранить в больших сборных резервуарах или прямо в баллонах с азотом для распределения конечным пользователям. Обычно баки заряжены до 5000 фунтов на квадратный дюйм, чего достаточно для заполнения большинства аккумуляторов.
После установки аккумулятор готов к зарядке. Для подсоединения баллона с азотом к газовой арматуре аккумулятора используются специальный шланг и заправочная головка, которые обычно входят в комплект. На зарядной головке будет установлен манометр для измерения давления внутри гидроаккумулятора (обычно манометр есть и на баллоне). Когда клапан открывается, чтобы азот попал в аккумулятор, можно услышать прилив газа, поскольку он сначала наполняется быстро. Перепад давления уменьшается по мере заполнения, и клапан закрывается, когда достигается заданное давление.
Предварительно установленное давление гидроаккумулятора обычно устанавливается на уровне 90% минимального рабочего давления. Это необходимо для максимального сжатия газа для сохранения энергии. Если заданное давление слишком низкое, гидроаккумулятор будет действовать лениво, и газ будет легко сжиматься и накапливать мало энергии. Если заданное давление слишком высокое, газ даже не начнет накапливать энергию, пока давление в системе не станет выше заданного давления.
Аккумулятор накапливает энергию каждый раз, когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки.Хотя это может происходить во время рабочего цикла машины, схема предназначена для заполнения аккумулятора во время отсутствия запроса, когда поток насоса не распределяется между исполнительными механизмами. Давайте возьмем пример машины и предположим, что главный предохранительный клапан установлен на 3000 фунтов на квадратный дюйм, для работы машины требуется 2000 фунтов на квадратный дюйм, а гидроаккумулятор установлен на 1800 фунтов на квадратный дюйм.
Когда система включена, когда все регулирующие клапаны закрыты, насос (который способен выдерживать давление 3000 фунтов на квадратный дюйм) начинает работать, и при 1800 фунтах на квадратный дюйм на аккумуляторе это путь тока наименьшего сопротивления.Аккумулятор будет принимать полный поток насоса до тех пор, пока давление не достигнет 3000 фунтов на квадратный дюйм, после чего он будет проходить через предохранительный клапан. Обычно между насосом и аккумулятором имеется обратный клапан, чтобы гарантировать, что энергия остается в аккумуляторе и не пытается оттолкнуться через насос или через предохранительный клапан.
Часто предохранительный клапан оснащен функцией разгрузки, которая считывает давление на стороне гидроаккумулятора обратного клапана, что приводит к полному открытию предохранительного клапана для сброса потока насоса обратно в резервуар при низком давлении.Функция разгрузки также может быть электрической, когда реле давления открывает электромагнитный клапан разгрузки, или реле давления может быть запрограммировано на полное отключение двигателя насоса.
На этом этапе аккумулятор готов добавить свою накопленную энергию в систему, которая часто комбинируется с потоком насоса для увеличения пиковой производительности, в то время как размер насоса остается меньше. При работающем насосе и открытом направляющем клапане поток из гидроаккумулятора присоединяется к потоку насоса, обеспечивая высокий поток к исполнительному механизму (-ам), но только до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе 3000 фунтов на кв. истощенный и больше не пополняющий поток, в данном случае 2000 фунтов на квадратный дюйм.Аккумулятор будет пополнять поток так быстро, как только сможет, на основе расчетов падения давления и расхода; аккумуляторы иногда измеряются, чтобы предотвратить слишком быстрое попадание избыточного потока в систему.
Краткое объяснение работы гидроаккумулятора: Подушка безопасности заполнена газом, гидравлическая жидкость выдавливается в пространство, занимаемое газом, газ пытается вытолкнуть гидравлическую жидкость, а открытие клапана ниже по потоку позволяет газу вытолкнуться. гидравлическая жидкость. Как я упоминал ранее, это делается для хранения энергии, компенсации утечки или уменьшения ударов или вибрации.
Энергия — это название игры, и в наши дни все, что нужно сделать для ее сохранения, считается первостепенным. На протяжении десятилетий в гидравлических системах использовались аккумуляторы для хранения энергии, хотя изначально это было сделано для того, чтобы «получить больше от меньшего». Поскольку небольшой насос можно использовать с гидроаккумулятором для обеспечения высокого расхода в системах с более низким рабочим циклом, размер и стоимость насоса и первичного двигателя уменьшаются. При высоких затратах на электроэнергию этот метод хранения энергии является экономичным и эффективным, особенно в системах, которые полностью отключают насос при низкой потребности.
Накопитель энергии не обязательно должен использоваться в непрерывном цикле, и иногда аккумуляторы используются для аварийной энергии во время отказа насоса или потери электроэнергии. Жидкость под давлением в гидроаккумуляторе может быть использована для открытия формы или перемещения машины в безопасное положение, где она может оставаться до восстановления питания или устранения неисправности.
Для использования в качестве компенсации утечки аккумулятор может работать в течение продолжительных периодов времени. Например, функция зажима машины не требует работы гидравлической системы и потерь энергии при закрытии зажима.Аккумулятор может обеспечивать постоянное давление зажима, даже если поток медленно теряется из-за утечки через уплотнения поршня или зазоры регулирующих клапанов. Когда давление в гидроаккумуляторе упадет до критической точки, реле давления даст команду насосу включиться только на время, необходимое для наполнения гидроаккумулятора.
Из-за физических свойств гидравлической жидкости легко передавать удары и вибрацию через трубы, трубки и шланги системы. Некоторые насосы, например, создают импульсы давления, когда поршни или шестерни достигают своего выпускного отверстия.Добавив небольшой аккумулятор на выходе из насоса, сжатый газ может поглощать эти импульсы, как стойки подвески вашего автомобиля могут поглощать неровности на дороге, обеспечивая более плавную работу.
Иногда скачки давления бывают довольно большими, например, при декомпрессии большого баллона под высоким давлением, как обсуждалось ранее. Добавив гидроаккумулятор в обратную линию этих машин, можно поглотить декомпрессионный удар и предотвратить повреждение компонентов, расположенных ниже по потоку, которые в обратной линии часто не рассчитаны на высокое давление.
Хотя каждый пример использования аккумулятора требует своего собственного уникального уравнения для решения критических параметров, таких как объем аккумулятора и давление предварительной зарядки, вам не нужны эти формулы, чтобы понять, как и где использовать аккумулятор. Но если вы не разбираетесь в математике, вам придется прибегнуть к услугам того, кто понимает это. Аккумуляторы просты в применении, но, как говорится, дьявол кроется в деталях.
(PDF) Моделирование гидроаккумуляторов для использования в ветряных турбинах
0 10 20 30 40 50 60
0
50
100
150
200
250
Время [с]
Давление [бар ]
Моделирование и измеренное давление
VDW (SOA)
VDW (SOA) Темп.Против.
EXP
Рис. 12: p0 = 48 бар, T0 = −5 ° C, расчет давления
с расчетным значением температуры в зависимости от входного сигнала.
экспериментальные результаты. Оба они предсказывают давление, которое на
примерно на 5-10 бар ниже измеренного. При более высоких степенях сжатия
и расширений погрешность расчета выше. Во-вторых,
есть некоторые явные отклонения между смоделированными данными
и измеренными данными. Первое наблюдение проливает свет на преимущества
уравнения Соаве-Редлиха-Квонга.Хотя main-
сохраняет общую точность, он значительно сокращает вычисления в
раза.
Второе наблюдение требует некоторого изучения. Ясно, что
должны идентифицировать некоторые источники ошибок. Можно предложить несколько таких источников ошибки
:
• Плохие измерения
• Неточная модель реального газа
• Неправильная или неточная нестационарная модель
Далее будет рассмотрено каждое из этих предложений.
Большие усилия были приложены к проверке и калибровке устройств измерения температуры
в контролируемых средах
перед исследовательскими исследованиями.Если бы
единиц измерения температуры были плохими, несмотря на попытки валидации, результатом были бы плохие расчеты давления
. Однако, как видно на рисунке
12, расчеты давления будут намного более точными, если модель реального газа
оценивается с использованием измеренной температуры.
На рисунке 12 представлены данные того же эксперимента, что и на рисунке 7.
Можно увидеть, что гораздо более точные расчеты давления
могут быть выполнены, если измеренная температура используется как
для модели реального газа.Аналогичные результаты получены для всех
других параметров, но не представлены здесь. Это служит для проверки
:
• Модель реального газа
• Измерения давления
• Измерения температуры
Таким образом, можно сделать вывод, что основным источником ошибки
является ограниченная точность термодинамической модели,
уравнение 8. Анализируя представленные данные, эта работа служит
, чтобы предложить потребность в улучшенной термодинамической модели,
, чтобы точно определить динамическое поведение аккумуляторов
.Представленная термодинамическая модель имеет ограниченную точность
, так как не моделирует стенку аккумулятора
. Это просто говорит о том, что тепло передается от
аккумуляторного газа к окружающей среде. Вместо этого более точная модель
будет использовать решение с толстыми стенками для стенки аккумулятора
. Кроме того, теплопроводность гидравлического масла
в аккумуляторный газ (и наоборот) не моделируется. Особенно, когда температура окружающей среды на
сильно отличается от температуры масла, это будет иметь значительный вклад в
.
Помимо этих основных проблем, в термодинамической модели
могут быть идентифицированы незначительные источники ошибок. Одной из мелких ошибок
является отсутствие тепла, выделяемого вязкой нефтью
в модели, а также течения газа на стенке аккумулятора
. В частности, вклад тепла вязкого потока газа составляет
, проблема для моделирования в зависимости от изменения объема.
, вероятно, будет иметь незначительный эффект при низкой скорости изменения объема,
, поскольку явления потока не важны для проблемы
по сравнению с эффектами сжимаемости.
Модель может быть построена с использованием модели теплопередачи
для стенки аккумулятора. Модель должна включать
конвекции тепла от газа к стене, теплопроводность
через стену (так, чтобы температура в стене изменялась на
в зависимости от глубины стены), теплопроводность от стены к
окружающей среде, а также излучение от аккумулятора на
прилегающих поверхностей. Кроме того, модель должна включать тепло
от масла в аккумуляторе за счет теплопроводности через поршень
к газу.Все это должно улучшить изоляционные свойства
аккумулятора по сравнению с газом
, таким образом увеличивая пиковую температуру после сжатия.
Как видно из результатов, представленная модель
предсказывает изменения температуры и давления лучше после расширения
, чем после сжатия. Поскольку аккумуляторы загружаются
во время работы ветряной турбины гораздо медленнее, чем
, проведенная в этом эксперименте, необходимость в прогнозировании производительности
здесь отпадает.Поскольку аккумуляторы
опустошаются очень быстро во время аварийной остановки турбин, критическая фаза производительности аккумулятора
приходится на расширение газа
.
No related posts.

Расчет гидроаккумулятора системы отопления — Система отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Так же интересуются

Расчёт объёма расширительного бака для отопления

Расчет гидроаккумулятора для водоснабжения: чем плох большой гидроаккумулятор?

Как рассчитать гидробак для отопления

Расчёт гидроаккумулятора

Подбор гидроаккумулятора

Настройка давления в гидроаккумуляторе

Ремонтные работы?

Отопление и Ремонт

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Расчет гидроаккумулятора системы отопления

Схема подключения гидроаккумулятора для отопления

Назначение

Правила подключения, схема

Как правильно подобрать объем теплоаккумулятора для частного дома?

Расчет объема теплоаккумулятора для дома по площади

Как лучше выбирать тепловой аккумулятор

Оптимальный объем теплоаккумулятора по мощности котла

Главный вопрос при выборе теплоаккумулятора

Как подобрать и рассчитать теплоаккумулятор (буферную емкость)

Для чего нужна буферная емкость (теплоаккумулятор)?

Советы по определению размеров аккумуляторов — Womack Machine Supply Company

Калибровочные аккумуляторы для произвольных ходов

Основы

Что делают гидроаккумуляторы

Типы гидроаккумуляторов

Какой тип использовать?

Рекомендации по давлению An

Безопасность гидроаккумулятора

Определение размеров аккумуляторов

HYDAC | Гидроаккумуляторы

Решение проблем перегрева гидравлической системы

Почему гидравлические системы перегреваются?

Температура гидравлической жидкости

Поддержание стабильной температуры гидравлической жидкости

Победить жару

Падение давления означает тепло

Что такое аккумулятор?

(PDF) Моделирование гидроаккумуляторов для использования в ветряных турбинах

Добавить комментарий Отменить ответ