Hidrostrel: principiu de funcționare, scop și calcule

Este necesară o săgeată hidraulică pentru a realiza echilibrarea hidrodinamică în sistemul de încălzire

De ce am nevoie de o săgeată hidraulică în sistemul de încălzire?

Este foarte simplu să explicăm de ce este nevoie de un pistol cu ​​apă pentru încălzire. Procesele de dezechilibru în aprovizionarea cu căldură sunt familiare proprietarilor de case private. Un cazan modern are un circuit care are un volum mai mic decât fluxul de circulație al consumatorului. Funcționarea săgeții hidraulice de încălzire permite separarea circuitului hidraulic al generatorului de căldură de circuitul secundar, creșterea fiabilității și calității sistemului.

Răspunsul la întrebarea: „La ce folosește o săgeată hidraulică în sistemul de încălzire?” Este lista avantajelor încălzirii cu un separator termic hidraulic:

• un separator este o condiție prealabilă pentru ca producătorul de echipamente să garanteze întreținerea unui cazan cu o capacitate de 50 kW sau mai mult sau a unui generator de căldură cu un schimbător de căldură din fontă;
• unitatea asigură debitul maxim cu un debit laminar al lichidului de răcire, menține echilibrul hidraulic și de temperatură al sistemului de încălzire;
• conexiunea paralelă a săgeții de apă de încălzire și a circuitului consumatorului creează pierderi minime de presiune, productivitate și energie termică;
• dispunerea genunchiului conductelor de alimentare-retur asigură gradientul de temperatură al circuitelor secundare;

Diagrama de flux a lichidului de răcire în colector cu săgeată hidraulică

• selectarea și calcularea optimă a unei săgeți hidraulice pentru încălzire protejează cazanul de diferența de temperatură de curgere-revenire, protejează echipamentele de șocul termic, egalizează volumul de circulație a debitelor de apă în circuitele primare și secundare;
• unitatea crește eficiența cazanului, permite circulația secundară a unei părți a lichidului de răcire în circuitul cazanului, economisește electricitate și combustibil;
• amestecul menține un volum constant de apă din cazan;
• în caz de urgență, separatorul compensează deficitul de debit în circuitul secundar;
• separatorul gol reduce efectul pompelor cu putere de kW diferită asupra circuitelor secundare și a cazanului;
• funcții suplimentare ale separatorului hidraulic - reduce rezistența hidraulică, creează condiții pentru separarea gazelor dizolvate și a nămolului.

În sistemele de încălzire cu circuite multiple, utilizarea unei săgeți hidraulice este obligatorie pentru o funcționare echilibrată

Principiul de funcționare a săgeții de încălzire permite stabilizarea proceselor hidrodinamice din sistem. Eliminarea la timp a impurităților mecanice din lichidul de răcire va prelungi durata de viață a pompelor, supapelor, contoarelor, senzorilor, dispozitivelor de încălzire. Prin împărțirea debitelor (circuitul generatorului de căldură și circuitul independent de consum), săgeata hidraulică asigură utilizarea maximă a căldurii de ardere a combustibilului.

Dispozitiv săgeată pentru apă de încălzire

Separatorul hidraulic este un vas gol vertical realizat din țevi cu diametru mare (profil pătrat) cu dopuri eliptice la capete. Dimensiunile separatorului sunt determinate de puterea (kW) a cazanului și depind de numărul și volumul circuitelor.

Un corp de metal greu este montat pe picioarele de sprijin pentru a preveni stresul liniei pe conductă. Dispozitivele compacte sunt montate pe perete și așezate pe suporturi.

Pistolul de apă din oțel inoxidabil

Conducta de ramificare a săgeții hidraulice și conducta de încălzire sunt conectate folosind flanșe sau filete.

O supapă de aerisire automată este amplasată în partea superioară a corpului. Sedimentul este îndepărtat printr-o supapă sau o supapă specială care este tăiată de jos.

Materialul pentru fabricarea săgeții hidraulice este din oțel cu conținut scăzut de carbon sau din oțel inoxidabil, cupru, polipropilenă. Corpul este tratat cu un compus anticoroziv, acoperit cu izolație termică.

Important! Modelele din polimeri sunt utilizate într-un sistem care încălzește un cazan cu o capacitate de 13 - 35 kW. Antetul polipropilenei cu pierderi reduse nu este utilizat pentru generatoarele de căldură care funcționează pe combustibili solizi. Realizarea unei săgeți hidrostatice cu propriile mâini din propilenă necesită experiență și abilități în lucrul cu un lăcătuș profesionist și unealtă manuală.

Braț hidraulic "Meibes"

Funcții suplimentare ale săgeților hidraulice

Modelele avansate combină funcțiile de separator, regulator de temperatură și separator. Supapa termostatică asigură un gradient de temperatură în circuitele secundare. Eliberarea de oxigen dizolvat din lichidul de răcire reduce riscul de eroziune a suprafețelor interne ale echipamentului. Îndepărtarea particulelor suspendate din flux prelungește durata de viață a rotorului și a rulmenților pompelor de circulație.

Fotografia prezintă un model tăiat de pistol cu ​​apă pentru încălzire:

Dispozitiv săgeată hidro - vedere în secțiune

Partițiile perforate orizontale împart volumul intern în jumătate. Fluxurile de alimentare și retur se ating în zona „punctului zero” și alunecă în direcții diferite fără a crea rezistență suplimentară.

În partea de sus, în zona de temperatură ridicată, există plăci de dezaerare poroase verticale. Un colector de nămol și o capcană magnetică (anod de magneziu) sunt situate în partea inferioară a carcasei.

Opțiuni de proiectare pentru săgeata hidraulică: manometru, senzor de temperatură, supapă termostat și linie pentru alimentarea sistemului la pornire. Echipamentele complexe necesită ajustări, inspecții regulate și întreținere.

Principiul de funcționare al unui colector cu o săgeată hidraulică pentru 3 circuite de încălzire

Principiul de funcționare a unei săgeți hidraulice în sistemul de încălzire al unei case private

Debitul de lichid de răcire trece prin separator la o viteză de 0,1-0,2 m / s. Pompa cazanului accelerează apa fierbinte până la 0,7-0,9 m / s. Limita de viteză recomandată oferă o idee despre ce este pistolul cu apă pentru încălzire.

Schimbarea volumului și a direcției de mișcare diminuează viteza de curgere a apei cu o pierdere minimă de energie termică în sistem. Mișcarea fluxului laminar duce la faptul că practic nu există rezistență hidraulică în interiorul carcasei. Zona tampon separă cazanul și circuitul consumatorului. Pompa fiecăruia dintre circuitele de încălzire funcționează autonom, fără a perturba echilibrul hidraulic.

Principiul de funcționare a unei săgeți hidraulice într-un circuit de încălzire cu un mixer cu 4 căi

Circuite hidro săgeți pentru încălzire (mod de funcționare):

• Modul de funcționare neutru al separatorului hidraulic, în care capul, debitul, temperatura și energia termică a sursei de alimentare - retur corespund parametrilor de proiectare ai sistemului. Echipamentul de pompare are o capacitate totală suficientă. Mișcarea fluxului laminar în săgeata hidraulică asigură procesele de deerație și sedimentare a particulelor suspendate.

Modul de funcționare neutru al separatorului hidraulic

• Diagrama reflectă principiul de funcționare a săgeții de încălzire, în care cazanul nu are suficientă putere pentru a asigura debitul în circuitul secundar. Lipsa fluxului duce la un amestec de purtător de căldură rece. Diferența de temperatură tur / retur duce la activarea senzorilor de temperatură. Automatizarea va aduce generatorul de căldură la modul de ardere maximă, însă consumatorul nu primește suficientă căldură. Sistemul de încălzire este dezechilibrat și există riscul de căldură.

Dacă cazanul nu este suficient de puternic pentru a alimenta circuitul secundar, există riscul de șoc termic.

• Debitul volumetric al circuitului primar este mai mare decât debitul mediului de încălzire al circuitului dependent. Opțiunea în care cazanul funcționează în modul optim. Când unitatea este aprinsă sau pompele circuitelor secundare sunt oprite în paralel, lichidul de răcire circulă prin săgeata hidraulică de-a lungul circuitului primar (mic). Temperatura de retur, care intră în cazan, este nivelată de amestecul din sursă. Un volum suficient de lichid de răcire este furnizat consumatorului.

Debitul volumetric al circuitului primar este mai mare decât debitul lichidului de răcire al circuitului dependent - cazanul funcționează în modul optim

Condiție preliminară: capacitatea pe care o are pompa de circulație a circuitului primar (cazan) este cu 10% mai mare decât capacitatea maximă totală a pompelor din circuitul secundar.

Metode de calcul al unei săgeți hidraulice în sistemul de încălzire al unei case private

Cum să calculați singur săgeata hidraulică a sistemului de încălzire al unei case private? Puteți calcula dimensiunile necesare folosind formulele sau puteți alege diametrul folosind regula „3D”.

• Formula determină diametrul (D) pe baza debitului maxim al antetului cu pierderi reduse (calcule în funcție de datele pașaportului cazanului):

• Formula determină diametrul săgeții hidraulice prin puterea generatorului de căldură. FlowT diferența de temperatură debit / retur - 10 ° C:

• Diametrul conductei de ramificare care intră în săgeata hidraulică sau în colectorul de distribuție:

Important! Formulele prin care se face calculul săgeții hidraulice pentru încălzire sunt obținute empiric. Diametrul conductei de admisie către separatorul hidraulic corespunde diametrului ieșirii cazanului.

• Determinarea parametrilor săgeții hidraulice printr-o metodă practică:

Dimensiunea aproximativă pentru separatoarele mici este selectată în funcție de diametrul duzelor de intrare (ieșire). Distanța dintre inserții este de cel puțin 10 diametre de sufocare. Înălțimea corpului este mult mai mare decât diametrul

Manivela pentru încălzire este utilizată la selectarea instalațiilor mari. Conform „regulii 3d”, diametrul corpului este de trei diametre ale duzei. Distanța 3d determină proporțiile structurii.

Determinarea parametrilor unei săgeți hidraulice conform „regulii 3d”

• Distribuția tijelor de-a lungul înălțimii coloanei separatorului:

Dacă sistemul nu are un distribuitor de distribuție, atunci numărul de legături în separator este mărit. Conducta care conectează primul circuit (cazan) cu săgeata hidraulică este distribuită în înălțime. Metoda vă permite să reglați gradientul de temperatură în timp. Îndeplinirea condiției este necesară pentru selectarea de înaltă calitate a lichidului de răcire de către circuitele secundare.

Schema de introducere a circuitelor sistemului de încălzire în conductele cazanului

Combinarea unui colector de încălzire cu o săgeată hidraulică

Casele mici sunt încălzite de un cazan cu pompă încorporată. Circuitele secundare sunt conectate la cazan printr-o săgeată hidraulică. Contururi independente ale clădirilor rezidențiale cu o suprafață mare (de la 150 m²) este conectat printr-un pieptene, separatorul hidraulic va fi greoi.

Articol asociat:

Colectorul de distribuție este montat după săgeata hidraulică. Dispozitivul este format din două părți independente care conectează jumperii. În funcție de numărul de circuite secundare, conductele amplasate în perechi sunt tăiate.

Pieptenele distribuitorului facilitează funcționarea și întreținerea echipamentului. Supapele de închidere și de control ale sistemului de încălzire ale casei sunt situate într-un singur loc. Diametrul crescut al colectorului asigură un flux uniform între circuitele individuale.

Utilizarea unei săgeți hidraulice va salva cazanul de șocul termic

Separatorul și galeria coplanară formează modulul hidraulic. Unitatea compactă este convenabilă pentru condițiile înghesuite ale cazanelor mici.

Punctele de prindere sunt prevăzute pentru legarea cu un asterisc:

• circuitul de încălzire prin pardoseală de joasă presiune este conectat de jos;
• circuit radiator de înaltă presiune - de sus;
• schimbătorul de căldură este lateral, pe partea opusă săgeții hidraulice.

Figura arată o săgeată hidraulică cu un colector. Schema de fabricație prevede instalarea unor supape de echilibrare între colectoarele de alimentare / retur:

Schema de săgeți hidraulică cu colector

Supapele de comandă asigură debitul și presiunea maximă pe circuitele aflate la distanță de comutatorul hidraulic. Echilibrarea reduce procesele de strangulare necorespunzătoare a debitului, vă permite să obțineți o sursă de proiectare a lichidului de răcire.

Important! Un sistem autonom de încălzire se referă la sistemele care funcționează cu o temperatură ridicată a mediului sub presiune (inclusiv o săgeată hidraulică pentru încălzirea unei case private).

Un specialist care are un stoc suficient de cunoștințe în ingineria termică, experiență și abilități de lucru (sudare electrică cu gaz, instalații sanitare, lucru cu un instrument electric de mână) poate face o săgeată de încălzire cu propriile mâini. Numeroase site-uri de internet oferă instrucțiuni pas cu pas pentru realizarea unei săgeți de apă pentru încălzire, videoclipurile pot ajuta, de asemenea, în acest proces.

Dimensiunile colectorului de încălzire cu o săgeată hidraulică

Cunoștințele teoretice vor ajuta la întocmirea de diagrame și desene ale unui pistol de încălzire, la efectuarea unei comenzi individuale pentru echipamente într-o organizație specializată și la controlul activității unui antreprenor. Încredințarea fabricării componentelor critice ale sistemului de încălzire unor neprofesioniști este periculoasă pentru viață și sănătate. Trebuie reamintit faptul că echipamentele deteriorate din vina proprietarului nu fac obiectul reparării garanției și nu pot fi returnate.