Схема подключения гидробака к системе водоснабжения: Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения с поверхностным и глубинным насосом
Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками
Автономная система водоснабжения – сложное техническое сооружение, требующее использования внушительного ряда технических средств. Чтобы автоматизировать работу насосного оборудования и подачу воды в краны, понадобится установка гидробака. Согласитесь, не каждый домовладелец знает, как его устанавливать, да и вообще, что это за устройство.
Мы подробно расскажем, как производится подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Детально разберем, что необходимо для его монтажа, в каких независимых водопроводных сетях он используется, с каким оборудованием и как может эксплуатироваться.
Осуществленная согласно нашим рекомендациям установка гидравлического бака предотвратит множество вероятных проблем: защитит бытовую технику, минимизирует действие гидроудара. Для оптимизации восприятия представленную информацию дополняют фото, схемы и видео.
Содержание статьи:
Устройство и назначение гидробака
Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.
При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно , которое планомерно подает команду на отключение насоса.
Галерея изображений
Фото из
Гидроаккумулятор — металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух
Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса
Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы
Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне
На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса
Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе
В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата
Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 — 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем
Компоненты системы водоснабжения с гидробаком
Гидоаккумулятор в составе насосной станции
Установка гидроаккумулятора в кессоне
Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом
Расположение обратного клапана
Место установки манометра
Стандарты объема гидроаккумулятора
Система для резервного запаса воды
Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.
Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.
Вода в попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.
В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ
Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.
Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.
Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса
Принцип работы гидроаккумулятора
Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха.
Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.
Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.
Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.
Важно правильно вмонтировать . Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы.
При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)
Роль в водопроводной сети
Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.
Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.
Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.
Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:
- Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
- Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
- Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
- Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.
Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.
Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора
Варианты мембранных замкнутых емкостей
Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:
- Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
- Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
- Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.
В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.
Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)
Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.
Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.
Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.
Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения
Схемы подключения гидроаккумулятора
Это устройство может быть подключено к системе водопровода разными способами. Выбор схемы подключения гидроаккумулятора зависит от того, в каком качестве он будет использован, и какие функции на него предполагается возложить. Рассмотрим те схемы подключения, которые наиболее популярны.
Стандартный вариант с поверхностным насосом
Самым распространенным вариантом автономного водоснабжения с гидроаккумулятором является тандем с поверхностным насосом. В этом случае гидробак может быть частью , собранного производителем в заводских условиях, или отдельной составляющей, размещенной рядом с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении.
Перед гидроаккумулятором ставят обратный клапан, чтобы исключить изменение направление потока, после него располагают реле давления, реагирующее на изменение напора, и манометр для отслеживания рабочих параметров.
Для нормального подключения к водопроводному контуру гидробак обычно оснащают угловым патрубком, который подсоединяется к фланцу:
Галерея изображений
Фото из
Подготовка гидробака к подключению
Установка уголка на выходной патрубок
Накрученный на патрубок фитинг
Устанавливаемые на выходе устройства
Использование с повысительной насосной станцией
Насосный агрегат повысительного типа используется для постоянного поддержания и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно на таких станциях имеется насос, который работает в постоянном режиме.
Если возникает потребность в подключении дополнительных насосов, гидроаккумулятор помогает компенсировать возникающие при этом в системе скачки давления.
В составе системы водоснабжения повысительной насосной станции гидроаккумулятор исполняет функцию аварийного источника водоснабжения и своеобразного демпфера, предотвращающего гидроудары в случае подключения дополнительных мощностей
Такая же схема используется, если подача электроэнергии на повысительные насосы в системе нестабильна, а водоснабжение, тем не менее, должно быть бесперебойным. В период отключения электричества используется тот запас воды, который содержится внутри гидроаккумулятора. По сути, мембранный бак играет в этот период роль запасного источника водоснабжения.
Чем мощнее насосная станция, тем масштабнее задачи, которые на неё возлагаются. Она должна поддерживать , большим должен быть и объём её гидроаккумулятора.
Применение в схемах с погружным насосом
Чтобы максимально продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать заявленным техническим характеристикам прибора. Обычно этот показатель порядка 5-20 раз.
Если давление в водопроводной сети падает, при достижении им минимального значения срабатывает реле, включающее насос, подающий воду. При максимальных значениях давления реле отключается, подача воды прекращается.
Если в схеме водоснабжения присутствует погружной насос, то гидроаккумулятор продлит срок его службы, поскольку ему не придется включаться и отключаться, если затраты потребителей воды будут незначительными
Если система водоснабжения автономная и маленькая, даже небольшой объём водопотребления может запустить насос. В этом случае эксплуатация насоса будет малоэффективной. А сам прибор прослужит не так долго, как хотелось бы его владельцу.
Тот запас воды, который содержится в мембранном баке, спасет ситуацию. Кроме того, он не допустит скачка давления в тот момент, когда начнет свою работу погружной насос.
Чтобы выбрать гидробак подходящего объёма, нужно знать следующие характеристики: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.
Если в схеме подключения фигурирует , то гидроаккумулятор выполняет в ней функции расширительного бака. Если воду нагреть, то её объём увеличиться. Она расширится. Для замкнутого пространства, каким и является система водоснабжения, такой процесс мог бы привести к разрушительным последствиям, если бы не гидробак.
В схеме с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор используется в качестве расширительного бачка, спасающего систему от разрывов, поскольку несжимающаяся вода отлично расширяется при нагревании
Для включения в эту схему необходимо выбирать гидроаккумулятор, учитывая следующие его характеристики: предельная температура нагреваемой воды и максимально допустимое давление в водопроводной системе.
Выбор мембранного бака со знанием дела
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения
Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.
Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство
К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.
С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.
Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:
Галерея изображений
Фото из
Шаг 1: Ввод водопровода через цоколь или фундамент
Шаг 2: Ввод силового кабеля погружного электронасоса
Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки линии
Шаг 4: Подсоединение гидробака к системе водоснабжения
Шаг 5: Расположение второго гидробака в кессоне
Шаг 6: Установка манометра для второго гидроаккумулятора
Шаг 7: Обратный клапан гидробака для ветки на полив
Шаг 8: Сливной кран водопроводной линии для полива
Правильная настройка нового устройства
Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.
Для измерения давления можно использовать манометры разных видов:
- Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
- Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.
Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.
Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.
Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.
Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на , которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.
Если говорить о упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.
Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Выводы и полезное видео по теме
Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.
Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.
Появились вопросы во время ознакомления с представленной информацией? Есть полезные сведения или личный опыт, которым хотелось бы поделиться с нами и с посетителями сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном под статьей блоке.
Схема водоснабжения из скважины с гидроаккумулятором
Сегодня сложно себе представить даже загородный дом без системы водоснабжения. Однако помимо насосного оборудования для скважины или колодца в некоторых случаях может понадобиться установка гидроаккумулятора. Это устройство используют в том случае, если после подъёма из скважины вода не может быть доставлена ко всем точкам водоразбора. Гидроаккумулятор помогает регулировать давление воды в системе водоснабжения. Существуют разные схемы подключения гидробака к водопроводной сети. Выбор той или иной схемы зависит от используемого насоса. В нашей статье мы рассмотрим схему подключения гидроаккумулятора к погружному насосу, установленному в скважине или колодце.
Конструкция гидробака
Гидроаккумулятор – это металлическая ёмкость цилиндрической формы с резиновой грушей внутри неё. Эта груша выполняет функции мембраны. По сути, гидробак – это звено в системе водоснабжения. Он способен накапливать определённый объём жидкости и создавать необходимое давление воды в трубопроводе. Благодаря тому, что в системе создаётся требуемое давление, обеспечивается эффективная работа санитарно-технических приборов, стиральной и посудомоечной машины, а также подача жидкости на верхние этажи жилого дома и в самые удалённые точки.
Сам по себе гидроаккумулятор состоит из следующих составных частей:
- мембрана в виде резиновой груши – это эластичное изделие, которое крепится к входной части бака и находится внутри корпуса. В горловине ёмкости установлен пропускной фланец с клапаном;
- металлический корпус на ножках – это герметичный бак, который может справиться с рабочим давлением от 1,5 до 6, а порой и 10, атмосфер;
- ниппель с защитным закрывающим механизмом находится с обратной стороны корпуса. Это устройство позволяет закачивать воздух в пространство между резиновой грушей и стенками корпуса.
Помимо этого, для работы всей системы водоснабжения с гидробаком необходимо реле давления, которое позволяет поддерживать заданное давление в системе и управляет запуском и остановкой погружного насоса, а также обратный клапан.
Для фиксации резиновой груши к корпусу используется специальный фланец. В его конструкции есть входной патрубок. Внутреннее строение этого бака выполнено так, что между мембраной и стенками корпуса есть воздух. Он должен быть под определённым давлением, которое нагнетается в камеру при помощи автомобильного или велосипедного насоса. Этот воздух не только помогает поддерживать необходимое давление в системе водоснабжения, но и противодействует перерастяжению груши, в которую закачивается вода при помощи погружного насоса из скважины или колодца.
Рекомендуем к прочтению:
Все гидроаккумуляторы можно разделить на несколько видов:
- агрегаты, предназначенные для работы с системами холодного водоснабжения;
- устройства для трубопроводов с горячей водой;
- расширительные гидробаки для систем отопления.
В нашей статье мы рассмотрим схему подключения и принцип работы гидробака для систем холодного водоснабжения. Этот бак устроен таким образом, чтобы накапливать необходимые объёмы воды и обеспечивать подачу жидкости к точкам водораздачи. Подобное оборудование позволяет избегать гидроударов и защищать скважинный насос от частого включения.
Принцип работы
Схема работы гидробака после его подключения к системе водоснабжения выглядит следующим образом:
- При помощи погружного насоса вода перекачивается из скважины или колодца в резиновую грушу бака.
- По мере закачки воды давление воздуха в камере между стенками корпуса и резиновой груши повышается за счёт растяжения водой мембраны. Когда оно достигает установленного на реле максимума, контакты размыкаются, и насос отключается.
- При этом вы можете продолжать пользоваться водой за счёт того, что мембрана выталкивает её к точке с открытым краном, бытовой технике или санитарно-техническому прибору. По мере уменьшения объёма жидкости в резиновой груше, её стенки меньше давят на воздух в камере и давление постепенно понижается. Когда оно достигает установленного на реле минимума, контакты замыкаются, и насос снова начинает работать и закачивать воду из скважины или колодца в бак.
- Затем цикл повторяется.
Важно: частота запуска скважинного насосного оборудования напрямую связана с объёмом резиновой груши и интенсивностью водопотребления. То есть объём бака необходимо подбирать с учётом потребности в воде конкретной семьи, чтобы не повышалась частота запуска насосного агрегата, и это не приводило к его быстрому износу.
Преимущества использования гидробака
Установка гидроаккумулятора даёт вам множество неоспоримых преимуществ перед использованием конструкций без него:
- Благодаря большой вместительности бака у вас всегда есть запас воды, даже если в источнике по каким-то причинам вода пропадёт.
- При помощи этого оборудования можно поддерживать необходимое давление в системе водоснабжения, что обеспечит вам равномерную подачу жидкости во всех точках водораздачи.
- Гибробак надёжно защищает систему от гидроударов.
- Срок службы насосного оборудования увеличивается за счёт более редких запусков агрегата.
- Благодаря нагнетанию воды в трубопровод обеспечиваются оптимальные условия для работы бытовой техники (стиральной и посудомоечной машины).
Особенности установки
Схема подключения гидробака подразумевает использование следующего дополнительного оборудования:
Рекомендуем к прочтению:
- скважинный насос;
- реле;
- трубопровод для подачи воды от насосного оборудования к баку и от него к точкам водоразбора;
- обратный клапан;
- запорная арматура;
- фильтрующее приспособление для грубой очистки воды;
- дренаж в систему канализации.
Схема подключения к поверхностному насосу или насосной станции выглядит намного проще, поскольку выполняется блочная установка реле, то есть оно устанавливается в комплексе с насосным оборудованием, также имеется встроенный фильтр грубой очистки и обратный клапан.
Подключение гидроаккумулятора
При подключении гидробака к погружному насосному оборудованию обязательно используется обратный клапан, который не даёт стечь воде назад в подающий трубопровод и источник после отключения насосного оборудования. В противном случае после выключения насоса воздух из бака будет выдавливать воду в скважину.
Обратный клапан монтируется на насосное оборудование перед подключением всех остальных элементов системы водоснабжения. Дальнейшие работы ведут в такой последовательности:
- Для начала необходимо правильно установить погружной насос. Для этого нужно при помощи верёвки с грузом измерять глубину скважины или колодца. После этого по мокрому месту на верёвке можно определить глубину погружения насосного оборудования.
Важно: скважинный насос стоит опустить ниже водного зеркала не более чем на 30 см.
- После того, как насос опущен в скважину, трос, на котором он крепится, надёжно фиксируется на поверхности у оголовка гидротехнического сооружения.
- После этого шланг или трубопровод, идущий от насосного агрегат на поверхности, скрепляется с реле при помощи специального штуцера. Этот штуцер должен иметь пять разъёмов.
- После этого к разъёмам на штуцере нужно подключить систему водопровода, идущую в дом, и гидробак. Также к ещё одному разъёму необходимо подсоединить устройство управления всей системой водоснабжения.
Внимание: все соединения необходимо тщательно герметизировать при помощи пакли, обработанной герметиком, или ФУМ-ленты.
- Теперь можно выполнять настройку реле.
Настройка реле
Для эффективной и правильной работы гидробака и всей системы водоснабжения необходимо правильно настроить реле. Поскольку обычно этот агрегат идёт с заводскими настройками, это делается в такой последовательности:
- Если в системе есть вода, её необходимо слить, открыв нижний кран.
- Теперь можно открыть крышку на реле и включить насос для закачки воды.
- В момент отключения насосного оборудования нужно засечь показания манометра и записать их.
- После этого открывают самый удалённый в системе кран и ждут, когда после вытекания определённого количества воды насосное оборудование снова запустится. В этот момент фиксируют показания манометра и записывают их. Теперь находим разницу, отняв от большего числа меньшее значение. Она должна быть равна 1,4 бар. Если ваш показатель оказался меньше, необходимо туже затянуть гайку, установленную на малой пружине. Если же найденное число больше, эту гайку необходимо ослабить.
- При этом если в момент вытекания воды из самого удалённого крана, вам не понравился напор, то нужно подтянуть гайку на большой пружине после отключения агрегата от сети. Чтобы сделать напор меньше, нужно наоборот ослабить гайку.
- После выполнения настройки систему запускают и проверяют её эффективность. Настройку можно повторять несколько раз, пока вас не будет полностью устраивать, как работает система водоснабжения.
Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения
Техническое решение вопроса водоснабжения частного дома в большинстве случаев реализуется путем применения стандартных схем подключения, включающих традиционный набор оборудования. В основном для этого применяются стандартные насосные станции независимо от источника водоснабжения, просто для установщиков куда проще и легче установить готовый комплект оборудования без учета особенностей объекта и пожеланий владельца. Ну а уж если и возникают вопросы то в таком случае предлагается альтернативный вариант – установить станцию помощнее и соответственно подороже.
Проблемность такой установки, как правило, вскрывается не сразу, в процессе эксплуатации вскрываются недостатки, которые существенно сказываются на работе всей системы, один из которых – неправильная схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения.
Суть установки гидроаккумулятора для систем водоснабжения индивидуального дома необходима:
- Обеспечение требуемого давления воды в системе водопровода;
- Сглаживание пиковых показателей давления внутри водопровода во время включения и работы насоса;
- Создания необходимого запаса воды, обеспечивающего экономный режим работы электрического насоса.
Простота установки уже готового агрегата насосной станции позволяет установить ее самостоятельно практически любому, достаточно правильно следовать инструкции и правильно установить необходимые прокладки и резьбовые соединения. Гидроаккумулятор в насосной готовой насосной станции, как правило, выступает основой конструкции всех узлов оборудования и не требует специальных дополнительных устройств и подбора оборудования.
Однако, для правильного первого пуска и дальнейшей эксплуатации системы водоснабжения с наосом поверхностного типа необходимо:
- Установить бак гидроаккумулятора на прочное, жесткое основание;
- Проверить герметичность всех соединений и узлов;
- Проверить манометром давление в воздушной камере гидроаккумулятора.
После включения насоса и заполнения системы водой проверить давление на манометре насосной станции и отметить его наибольшее значение и значение, при котором начинает срабатывать блок управления для включения насоса.
В дальнейшем рекомендуется провести регулировку верхнего и нижнего пределов давления на блоке управления и в воздушной камере гидроаккумулятора, оно должно быть ниже, чем предел срабатывания блока управления насосной станции, разница показателей должна быть в пределах 0,2-1 бар и зависит от объема гидроаккумулятора.
Привести давление в воздушной камере к необходимому показателю можно при помощи обычного велосипедного насоса, нескольких качков поршня которого достаточно, чтобы довести показатели давления до необходимого уровня.
Для скважинных типов источников водоснабжения, когда используется погруженный насос, установка оборудования проводится путем подбора необходимых элементов и дальнейшей сборки и монтажа системы.
В таком варианте гидробаки для систем водоснабжения подбираются с учетом:
- Глубины водоносно горизонта;
- Мощности погруженного насоса;
- Расчетного потребления воды в максимальном и минимальном режиме потребления.
Учитывая, что погруженные скважинные насосы устанавливаются на значительной глубине – 10 метров и более, при монтаже системы водоснабжения предпочтение отдается гидробакам большого объема – от 50 литров вертикального типа. Подключение гидроаккумулятора проводится посредством установки в горловине бака специального штуцера, позволяющего установить кроме подвода трубопровода еще и блок управления, и манометр, для контроля давления в системе.
В такой компоновке оборудования не имеет большой роли, где именно устанавливать гидроаккумулирующий бак при погруженной системе установки насоса. Важным, здесь выступает момент, монтажа штуцера и удобства в дальнейшем проведения обслуживания всего комплекса оборудования.
Для небольших по размеру станций, от 30 до 50 литров допускается вариант настенного крепления. Для этого к стене крепится кронштейн, на который монтируется с помощью болтов гидроаккумулятор.
Не исключается возможность и нестандартного размещения водонапорной установки, когда гидроаккумулятор из состава насосной станции устанавливается отдельно, а насосная группа, установленная на отдельном креплении при помощи гибких армированных шлангов, присоединяется к штуцеру имеющего пять выходов.
В любом случае установка гидробака для систем водоснабжения горизонтального типа должна обеспечивать свободный доступ к воздушному клапану, блоку управления и манометру.
Вторым существенным моментом, который необходимо учитывать при сборке схемы водоснабжения это применение специальных видов штуцеров, обеспечивающих установку всех элементов оборудования. Для манометра рекомендуется применять длинную ножку, чтобы показания шкалы считывались без проблем, а подсоединения трубопроводов требуют установки запорных кранов, для оперативного перекрытия всех направлений.
Вертикальные гидробаки большого объема, имеющие в верхней части манометры для контроля давления воздуха в газовой части резервуара размещаются с учетом установленного оборудования.
Особенным, для такого типа гидробаков является необходимость соблюдения вертикального положения оборудования, постоянные изменения объема мембранного резервуара, большая масса самого оборудования весьма требовательны к этому условию установки оборудования.
Материалы и инструменты, необходимые для установки гидроаккумуляторов Монтаж оборудования с применением современных материалов не представляет большого труда и проводится в соответствии с условиями схемы подключения. Важным элементом этого процесса выступает точность подбора всех деталей, имеющих резьбовое соединение. Уплотнение резьбы штуцеров, переходников и трубопроводов производится ФУМ лентой и при затяжке не требует приложения больших усилий. Для трубопроводов из композитных материалов оптимальным решением при подключении гидроаккумулятора к системе водоснабжения выступает применение всех соединительных узлов и деталей одного производителя, обеспечивающих полную взаимозаменяемость.
При проведении монтажа гидроаккумулятора системы водоснабжения частного дома потребуются:
- Гаечные ключи;
- Нож;
- Пассатижи;
- Разводной ключ;
- Набор резиновых уплотнителей;
- Универсальный герметик;
- Ручной велосипедный или автомобильный насос;
- манометр.
Рациональным и практичным выступает установка фильтров после накопительного бака. Накопительный бак позволяет существенно сгладить перепады давления в системе и обеспечить долговременную работу фильтров без опасности быть поврежденным в результате гидроудара.
В любом случае, какая бы схема подключения гидроаккумулятора в системе водоснабжения частного дома ни использовалась, гидроаккумуляторный бак выступает одним из главных элементов необходимых для установки.
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения: выбор модели и установка
Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения венчает все усилия, направленные на обустройство автономного источника. Ведь с системой водоснабжения дома контактирует только один узел автономного водовода — гидроаккумулятор. Прочие составляющие, по сути, лишь обслуживают этот накопитель, питая его нужными объемами жидкости.
Поэтому процесс выбора и монтажа накопителя требует от сборщика системы автономного водоснабжения совершенно особого подхода, помноженного на самое пристальное внимание. И в данной статье мы опишем и критерии подбора гидроаккумуляторов, и процесс монтажа этой части водопроводного оборудования. Надеемся, что эта информация поможет вам оптимизировать работу системы водоснабжения, функционирующей в вашем жилище.
Схема подключения гидроаккумулятораУстройство и виды гидроаккумуляторов
Конструкция гидроаккумулятора не отличается какой-то особой сложностью. Но перед подключением было бы неплохо изучить и схему работы, и устройство этого узла системы автономного водоснабжения. Такая информация поможет вам понять суть процесса установки накопителя в систему.
Итак, типовой гидроаккумулятор для систем водоснабжения состоит из следующих конструкционных элементов:
Конструкция гидроаккумулятора- Корпуса – герметичного баллона, способного выдержат давление от 1,5 до 5-6 атмосфер в постоянном режиме работы или до 10 атмосфер под непродолжительной нагрузкой.
- Мембраны – эластичной «груши», закрепляемой у горловины баллона и размещаемой в его внутренней полости. При этом доступ в мембрану (в ее внутреннюю часть) открывается только сквозь фланец с клапаном, которые крепятся к горловине корпуса аккумулятора.
- Ниппеля – переходника, врезанного в корпус с противоположной стороны от горловины. Сквозь ниппель в аккумулятор закачивается воздух, который занимает все пространство между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью мембраны.
Кроме этого в конструкцию накопителя входят ножки и опорный кронштейн для монтажа насоса. Причем ножки привариваются к нижней части накопителя, а насос располагается сверху.
В итоге, исходя из конструкционных особенностей, сортамент накопителей делится на следующие разновидности емкостей:
- Аккумулирующие баки для холодной воды, которые используют в питьевых и технических трубопроводах. Причем аккумуляторы для питьевых трубопроводов оснащаются лишь инертными мембранами, изготовленными из особого сорта каучука.
- Аккумулирующие баки для горячей воды, которые используются в системах горячего водоснабжения. Мембрана таких накопителей изготовлена из устойчивого к высоким температурам материала.
- Аккумулирующие баки для систем отопления, функционирующие в замкнутой среде. Основное требование, предъявляемое к таким аккумуляторам, — это наличие в их конструкции мембраны с высокой сопротивляемостью к повышенной температуре и давлению.
Причем мембраны аккумуляторов для систем подачи горячей воды ориентируют на нагрев до 70-90 градусов Цельсия, а мембраны для систем отопления – на нагрев до 95-110 градусов Цельсия.
Где монтируется гидроаккумулятор?
Схема функционирования устроенного таким образом аккумулятора очень проста:
Установка гидроаккумулятора- Вода подается во внутреннюю часть грушевидной мембраны, сквозь фланцевый клапан.
- Мембрана расширяется под давлением воды.
- Воздух, закаченный в корпус, сжимается и удерживает мембрану от разрыва, уплотняясь по мере заполнения мембраны. В итоге между стенками мембраны и корпуса создается область повышенного давления, обеспеченная энергией сжатого воздуха.
- После того, как в домашнем водоводе будет открыт кран, воздух сдавит грушевидный вкладыш и вода пойдет по трубам под нужным давлением.
Опустошенную мембрану наполнит насос, работа которого контролируется датчиком давления насосной станции.
В итоге, установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения, а точнее выбор его месторасположения, определяется именно схемой функционирования данного узла, которая предполагает, что накопитель будет размещен между насосом и «входом» в коллектор внутреннего водопровода жилища.
Исключение можно сделать лишь для гидроаккумулятора системы отопления – его врезают в обратку, перед входом этой линии в котел, но за насосом (по направлению циркуляции теплоносителя).
Причем, сам аккумулятор, чаще всего, закрепляется на полу или на кронштейне, зафиксированном на стене. И между ножками накопителя и опорной поверхностью, в обязательном порядке, вставляют амортизирующие прокладки из резины.
Какую модель гидроаккумулятора выбрать?
Вбирая модель накопителя нужно обратить особое внимание на следующие нюансы конструкции и эксплуатационные характеристики аккумулирующего бака:
Гидроаккумуляторы Maxivarem LS- Во-первых, его рабочий объем (литраж принимаемой воды) должен соответствовать вашим потребностям и производительности насоса станции.
- Во-вторых, материал мембраны должен соответствовать функциональной нагрузке. То есть, «питьевой» аккумулятор оборудуется одной мембраной, а «отопительный» — совершенно другой.
- В-третьих, схема фиксации аккумулятора на опорную поверхность должна соответствовать намерениям его владельца. Ведь достаточно крупный, напольный бак просто невозможно разместить на кронштейне.
При этом ключевой фактор, влияющий на выбор модели накопителя, это, все же, его вместимость. Ведь совершенно не важно: где и как подключить гидроаккумулятор, если его объемы явно недостаточны.
Поэтому при покупке накопителя стоит руководствоваться следующим правилами:
- Минимальный объем гидроаккумулятора – 25 литров. Иначе ваш насос износится очень быстро (из-за частых включений и выключений).
- Оптимальный объем гидроаккумулятора – от 50 литров. Но такой литраж востребован только в семьях из 3-4 человек. Холостяцкую квартиру или жилище пенсионеров можно укомплектовать накопителем и меньшей емкости (который и стоит дешевле).
Как подключить гидроаккумулятор?
Схема подключения накопителя в водопровод определяется конструктивными особенностями насосной станции, частью которой, он собственно и является. А точнее типом насоса, используемого для закачивания воды в накопитель.
Причем в современных станциях используются две разновидности агрегатов:
- Погружные насосы, которые вводят прямо в толщу воды
- Поверхностные насосы, которые крепят у гидроаккумулятора.
Соответственно особенности конструкций этих вариантов агрегатов влияют не только на схему их размещения, но и на схему подключения насосов к накопителям.
Так, подключение с использованием поверхностного насоса предполагает следующий порядок действий:
Насосная станция с поверхностным насосом- Со стороны ниппеля измеряется давление воздуха при пустой мембране, оно должно быть меньше на 0,5-1 атмосферу, чем минимальное давление в аккумуляторе, при котором срабатывает насос. Причем это минимальное давление задают на реле управления станцией, прибавив те же 0,5-1 атмосферу к значению, снятому с манометра на ниппеле бака.
- После манипуляций с реле давления можно приступать к сборке она начинается с монтажа к фланцевому штуцеру бака особого коллектора на пять выходов.
- Далее к первому выходу подключают напорную трубу от насоса, ко второму – патрубок бытового водопровода, к третьему – реле давления, к четвертому манометр, а пятый уже занят штуцером гидробака.
Сборка осуществляется на ФУМ (полимерный уплотнитель) по общепринятым для резьбовых соединений правилам. После сборки устройство считают готовым к эксплуатации.
Ну а подключения с применением погружного насоса выглядит следующим образом:
- Насос погружают в воду. Напорный шланг от насоса выводят на поверхность и подключают к реле давления, посредством того же коллектора на пять разъемов.
- От коллектора поток отводят на гидроаккумулятор, причем движение на этом участке будет двусторонним.
- Еще один патрубок от коллектора соединяют водопроводом, а оставшийся разъем – с системой управления насосом.
Причем в этом случае между коллектором и насосом врезают еще один фитинг – обратный клапан, который не дает воде «слиться» в скважину, после прекращения напорной подачи. И этот клапан следует монтировать прямо в горловину выпускного патрубка насоса.
Схема подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения — подключаем гидроаккумулятор
Сегодня немыслимо представить себе дом без системы водоснабжения. Но иногда бывают случаи, что вода не всегда может добраться до той или иной водоразборной точки. Тогда на помощь приходит гидроаккумулятор, который регулирует давление в сети. Дальше пойдет речь о том, какая схема подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения является эффективной.
Устройство гидроаккумулятора
Для нормальной работы системы водоснабжения в доме в некоторых случаях на участке сети устанавливается гидроаккумулятор, который представляет собой емкость с металлическим корпусом. Внутри бачка размещается резиновая «груша», играющая роль мембраны. Гидроаккумулятор, являющийся звеном в системе водоснабжения, накапливает определенный объем воды под давлением. При работе сантехнических приборов, посудомоечной или стиральной машин гидроаккумулятор снабжает сеть водой.
Резиновая мембрана фиксируется к корпусу емкости фланцем, в конструкцию которого входит впускной патрубок. Внутри гидроаккумулятор устроен таким образом, что между внутренними стенками баллона и резиновой «грушей» присутствует воздух, который сжимается после его закачивания в емкость насосом – велосипедным или автомобильным. При закачивании в бак воды, объем которой ограничивается грушей, сжатый воздух противодействует дальнейшему расширению эластичной резины, тем самым, оберегая ее от разрыва. При этом сжатый воздух обеспечивает необходимое давление в сети.
Если взять во внимание конструкцию гидроаккумулятора типовой разработки, то можно выделить следующие составляющие части:
- корпус, являющийся герметично изготовленным баком, который рассчитан на рабочее давление в пределах 1,5–6 атмосфер. Это значение может быть увеличено до 10 атмосфер при условии нагрузки кратковременного действия;
- «груша», представляющая собой эластичную мембрану. Она крепится к входной части бачка и находится внутри баллона. Поступление воды происходит сквозь пропускной фланец, который оборудован клапаном и фиксируется к горловине емкости гидроаккумулятора.
- ниппель, который устроен с другой стороны корпуса – противоположной расположению пропускного фланца. Ниппель предназначен для закачивания воздуха сквозь него в пространство аккумулятора, которое образуется между наружной поверхностью «груши» и стенками корпуса с внутренней стороны.
Кроме основных элементов, к накопителю для устойчивости приварены ножки, расположенные снизу корпуса, и опорный кронштейн для установки насосного агрегата поверхностного типа, который находится в верхней части баллона.
В зависимости от места применения гидроаккумуляторы разделяются на:
- изделия для работы в системе холодного водоснабжения;
- приборы для функционирования в сети горячего водоснабжения;
- расширительные баки для отопительных систем.
Гидроаккумулятор для подачи холодной воды устроен таким образом, что он накапливает и подает жидкость, а также обладает способностью избегать гидроударов в сети и предохранять насосный агрегат от лишних включений. Аналог, который снабжает потребителей горячей водой, обладает теми же характеристиками, что и вышеприведенное изделие. Разница заключается лишь в свойствах мембраны, которая способна выдерживать высокие температуры. Предназначение расширительного бака в системах отопления заключается в компенсационных возможностях в случаях расширения воды.
Дальше пойдет речь исключительно о гидроаккумуляторах, работающих в сетях холодного водоснабжения.
Принцип работы гидроаккумулятора
Система водоснабжения, в цепи которой присутствует гидроаккумулятор, работает по определенной схеме.
- Отталкиваясь от водозабора, которым может быть водопровод, скважина или колодец, вода по трубопроводу подается в аккумулятор, а именно – в резиновую «грушу».
- В резиновой мембране с помощью регулирующего реле, которое определяет нижний и верхний порог необходимого параметра, насосом создается давление, например, 1–3 атмосферы.
- После достижения в приборе давления заданного значения насос автоматически отключается.
- После того как потребитель открывает кран на раковине или включает посудомоечную машину, мембрана начинает выталкивать воду из гидроаккумулятора и подавать ее по сети к водоразборной точке.
- Когда давление в приборе падает до критически низкой отметки, срабатывает реле и насос автоматически начинает свою работу. Но сначала нужно произвести подключение насоса к гидроаккумулятору.
Количество включений насоса на единицу времени напрямую зависит от объема баллона. Чем меньше бачок, тем с большой частотой будет включаться насос. При таком варианте у насоса и фланца с клапаном быстрее закончатся рабочие ресурсы. Так как на баллон не воздействуют внешние нагрузки, дополнительно фиксировать к полу его не нужно. Для обеспечения устойчивости гидроаккумулятора хватит его собственных ножек.
Варианты с выбором гидроаккумулятора
Гидроаккумуляторы бывают разных конструкций и объемов – от компактных приборов на 24 л до габаритных изделий на 1000 л. При выборе накопителя нужно учитывать объем воды, который используется потребителями в доме. Если в доме проживает не более двух человек и установлено минимум сантехнических приборов и предметов быта, то достаточно приобрести бак объемом 24 л. Если же исходя из разных факторов расход воды большой, то и гидроаккумулятор необходимо устанавливать большего размера и объема. Нужно рассчитать, сколько одновременно может работать водоразборных точек и, отталкиваясь от вычисленного расхода, подбирать подходящую емкость. Если система водоснабжения уже оборудована, а в доме поменялась ситуация – возросло количество жильцов или прибавилась, например, стиральная машина, то нужно поменять аккумулятор на больший или доставить еще один бак.
Схема подключения при варианте с поверхностным насосом
Перед подключением гидроаккумулятора для водоснабжения нужно сделать проверку давления воздуха в емкости. Оно должно быть меньше давления насоса при включении, которое выставляется на реле, на значение до 1 бара. Чтобы подсоединить к насосу бак, нужно приобрести штуцер с выходами в количестве 5-ти штук, реле, которое регулирует давление, манометр и герметик в виде пакли или ФУМ ленты.
- Одной из важных деталей при монтаже гидроаккумулятора является штуцер на 5 выходов. Через эту деталь к бачку присоединяется насос, реле и манометр. Еще 1 штуцерный выход предназначается для подключения водопровода, который разветвляется к водозаборным точкам. На начальном этапе штуцер подсоединяется к емкости через жесткий шланг или непосредственно через пропускной фланец с клапаном. Затем к разделительной детали прикручивается регулируемое реле и манометр, а также труба, которая от насоса трассируется дальше.
- Особое внимание необходимо уделить подключению реле, контролирующее давление. У приборчика есть верхняя крышка, которую нужно снять. Под ней будут 4 контакта с надписями «сеть» и «насос». Благодаря их наличию, перепутать подключение проводов тяжело. Согласно меткам подсоединяются провода, подключаемые от насоса и идущие к сети.
Не все производители на реле ставят надписи, рассчитывая на осведомленность монтера. Если человек, занимающийся подключением реле, не знает к какому контакту подсоединить тот или иной провод, лучше обратиться к электрику-профессионалу.
Все соединения на резьбе нужно тщательно герметизировать. Для этой работы подойдут пакля или ФУМ лента. В заключение нужно включить насосный агрегат, после чего визуально и на ощупь необходимо проверить места монтажа на предмет течи.
Схема подключения при варианте с погружным насосом
Уже по названию можно понять, что погружной насос размещается в водной среде скважины или колодца, откуда подается вода прямо к гидроаккумулятору. Система водоснабжения с таким насосом должна быть оборудована обратным клапаном. Эта деталь не позволяет воде после мембраны возвращаться в углубленный водозабор. Как правило, обратный клапан монтируется сразу на насос, при этом другим концом соединяется с напорным трубопроводом. Бывают разновидности насосов, в которых штуцер на крышке имеет внутреннюю резьбу. Тогда при монтаже нужно использовать деталь, на которой нарезаны 2-ве наружные резьбы. Вслед за обратным клапаном идет труба, которая прокладывается к гидроаккумулятору.
При установке насоса нужно учесть, что агрегат должен не доходить до дна скважины или колодца приблизительно на 30 см.
Советуем изучить:
Видео
На предоставленном видео доступно показано как подключается насос к гидроаккумулятору.
Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения
Гидроаккумулятором называется такое устройство, благодаря которому исключается необходимость включения водяного насоса при открытии крана в доме. Гидроаккумулятор еще называют ресивером, который представляет собой емкость для заполнения водой. Емкость заполняется водой, которая израсходуется первоначально при открытии крана в доме. Монтаж гидроаккумулятора в системе водоснабжения не представляет никаких трудностей, однако для этого имеется некоторое количество различных схем, позволяющие выполнить правильное подключение.
Гидроаккумулятор и его особенности
Гидроаккумуляторы представляют собой емкость с металлическим корпусом, а внутри имеется резиновая груша. Эта груша играет роль мембраны, что позволяет заполнять ресивер до определенного давления. Насос осуществляет закачивание воды в ресивер до определенного давления. Как только значение давления достигает определенного уровня, подается сигнал насосу на отключение электродвигателя. В дальнейшем расход воды осуществляется из ресивера, и как только давление снижается до минимального значения, то происходит подача сигнала электродвигателю на включение и закачивание воды.
В емкости резиновая мембрана фиксируется при помощи фланца. Фланец оснащается впускным патрубком, а во внутренней конструкции гидроаккумулятора помимо резиновой груши, имеется еще воздух. Этот воздух находится между внутренней стенкой стального баллона и наружной поверхностью груши. При закачивании в емкость воды, происходит расширение резиновой оболочки, и при этом сжимается воздух. Этот воздух служит защитой для резиновой груши, а также для стального бачка:
- Он противодействует дальнейшему расширению резиновой оболочки, оберегая ее от разрыва.
- Исключает соприкосновение воды с внутренними стенками бака, тем самым, исключая возникновение коррозии. Это позволяет в несколько раз продлить срок службы стального бачка.
За счет сжатого воздуха в конструкции гидроаккумулятора обеспечивается необходимое давление.
Из чего состоит гидроаккумулятор
Конструкция гидроаккумулятора проста, но в то же время представляет собой сложный механизм, позволяющий исключить необходимость включения насоса каждый раз, когда открывается кран в доме для того, чтобы набрать кружку воды.
Гидроаккумуляторы имеют различные объемы, поэтому в зависимости от емкости ресивера, они позволяют исключить включение насоса при открытии крана для наполнения кружки или же ведра водой.
Конструктивно гидроаккумулятор можно разделить на следующие составные части:
- Корпус. Это стальное основание, которое напоминает расширительный бак. Этот бак рассчитан на рабочее давление в пределах от 1,5 до 6 атмосфер. Однако значение давления может быть увеличено до 10 атмосфер, но только при условии кратковременного воздействия. В противном случае бак может не выдержать, и произойдет его взрыв.
- Резиновый резервуар или «груша». Это эластичная мембрана, которая фиксируется к входной части бака, и располагается непосредственно во внутренней части ресивера. Вода поступает внутрь груши через впускной фланец с клапаном. Этот фланец закреплен к горловине емкости гидроаккумулятора.
- Ниппель. Располагается с противоположной стороны нахождения впускного клапана. Основное предназначение ниппеля заключается в том, что он служит для закачивания воздуха в конструкцию корпуса ресивера.
Для удобства использования бака к его металлическому основанию привариваются ножки. Кроме того, для удобства использования гидроаккумулятора рядом с ним располагается электродвигатель с насосом. Чтобы сократить расхода на соединении насоса с баком, электродвигатель располагается преимущественно на верхней части гидроаккумулятора. Для этого к баку приваривается опорный кронштейн в верхней части.
Это интересно! В зависимости от емкости ресивера, кронштейн для закрепления насоса может располагаться в верхней части, что свойственно для устройств большой емкости, или в нижней части – для изделий малого объема.
Гидроаккумуляторы также бывают вертикальными и горизонтальными. Если горизонтальный предназначен непосредственно для установки совместно с насосом, то вертикальный служит для установки его отдельно.
Где применяются гидроаккумуляторы
В зависимости от места эксплуатации, гидроаккумуляторы также можно подразделить на следующие виды:
- Изделия, эксплуатируемые преимущественно в системе холодного водоснабжения.
- Устройства, предназначающиеся для эксплуатации в системе горячего водоснабжения.
- Расширительные бачки в системах отопления.
Ресивер в системе холодного водоснабжения применяется исключительно для накапливания жидкости и подачи ее в дом. Такое применение позволяет избежать гидроударов в сети, а также исключать лишнее включение агрегата. Применение ресивера не только продлевает срок службы электрического двигателя, который соединен с насосом, но еще и экономить электроэнергию. Ведь при каждом запуске электродвигателя потребляется большой ток. Если двигатель будет включаться каждый раз, как только открывается кран в доме, то в месяц набежит приличная сумма денег за электроэнергию.
Гидроаккумуляторы, которые предназначаются для снабжения горячей водой, имеют идентичную конструкцию с обычными устройствами, за исключением одного отличия. Это отличие заключается в том, что резиновая мембрана предназначена для выдерживания высоких температур.
Это интересно! Если в доме установлен электрический бойлер, то устанавливать отдельно насос с гидроаккумулятором для горячего водоснабжения нет необходимости. Гидроаккумуляторы для снабжения горячей водой устанавливаются в квартирах, где осуществляется централизованная подача горячей воды.
Расширительный бачок в системе отопления служит для того, чтобы в случае расширения воды компенсировать ее объем. В качестве расширительного бака зачастую используют стальную емкость открытого типа, которая на четверть заполняется водой.
Как работает гидроаккумулятор
Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к водопроводу, нужно разобраться с принципом его функционирования. Принцип работы заключается в выполнении следующих задач:
- Посредством водопровода происходит заполнение ресивера водой, а точнее, резиновой мембраны. Подача воды может осуществляться не только с водопровода, но еще и со скважины или колодца.
- Регулирующее реле, которое отвечает за нижний и верхний пороги давления, отключает подачу питания на электродвигатель с насосом, как только заданный параметр достигает определенного значения. Давление в ресивере может задаваться самостоятельно, но нежелательно, чтобы этот параметр превышал 6 атмосфер.
- Как только резиновый резервуар заполняется до определенного давления, отключается насос. При открытии крана в доме происходит расход воды из ресивера. Чем большая емкость воды израсходуется, тем быстрее произойдет понижение давления до нижнего предела.
- Как только давление в резервуаре опустится до нижнего значения, то сработает реле, которое подаст сигнал электродвигателю на включение насоса. Осуществляется закачивание воды до верхнего порога давления, после чего снова двигатель отключается.
Если возникает потребность в использовании большого объема воды, например, если человек наполняет ванну или принимает душ, то насос будет работать постоянно, пока кран не будет закрыт. Чем меньше бак, тем чаще будет срабатывать электродвигатель на наполнение ресивера. При выборе ресивера стоит учитывать, что каждая деталь имеет свои ресурсы. Чем больше объем ресивера, тем будет меньше износ насоса, фланца с клапаном и электродвигателя. Если же объем ресивера будет незначительным, а водой приходится пользоваться очень часто, то срок службы рабочих элементов будет зависеть напрямую от того, как часто будет возникать потребность в воде.
Это интересно! Дополнительная фиксация к полу гидроаккумулятора не нужна, так как на устройство не воздействуют внешние нагрузки. Чтобы обеспечить устойчивость ресивера, достаточно его установить на собственные ножки. В зависимости от конструкции изделия, ножек у изделия может быть 3 или 4.
Особенности выбора емкости ресивера
Выбирать емкость бака следует произвольно, учитывая некоторые особенности. Большая емкость бака имеет множество преимуществ, но не стоит забывать и о стоимости. Ведь чем больше емкость резервуара, тем дороже его стоимость. Но даже если финансовые средства позволяют человеку приобрести бак емкостью 500 литров, то не всегда следует это делать.
При покупке нужно учитывать такой параметр, как размеры изделия. Обычно гидроаккумуляторы устанавливаются в колодцах или приямках. Если размер приямка незначительный, то установить большой бак не получится. Его можно установить в доме, но стоит ли жертвовать свободным местом, решать исключительно покупателю.
Это интересно! Гидроаккумуляторы емкостью более 50 литров приобретают преимущественно для установки в подвалах многоэтажных домов. Для частного сектора обычно вполне хватает устройства, емкость которого составляет до 25 литров.
При выборе ресивера достаточно сообщить продавцу оборудования такую информацию, как тип жилья (квартира или дом), количество жильцов и наличие приусадебной площади. Ведь зачастую кроме расходов воды на бытовые нужды, она потребляется также и для полива. Чем больше площадь приусадебного участка, тем больший объем ресивера лучше приобретать. Обычно если нужно поливать приусадебный участок, то следует устанавливать гидроаккумулятор емкостью не менее 50 литров.
Это интересно! Даже если вы ошиблись с выбором гидроаккумулятора, то его не следует менять на другой (большей емкости), тем более что его уже не примут при его эксплуатации. Всегда можно установить дополнительный резервуар, которые будут заполняться водой параллельно.
Как подключить гидроаккумулятор для системы водоснабжения
Имеются разные схемы подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения, поэтому для начала нужно определиться, где будет располагаться насос: в колодце или это будет погружное изделие в скважине.
Схема подключения с применением поверхностного насоса
Перед тем, как подключать гидроаккумулятор, нужно выполнить проверку давления воздуха в емкости. Значение давления должно быть меньшим показаний насоса при его включении, которое выставляется на реле, на параметр до 1 бара. Для подсоединения гидробака к насосу потребуется приобрести следующие детали:
- Штуцер с 5 выходами.
- Реле давления.
- Манометр.
- Герметик.
- Пакля.
Это интересно! Для обеспечения надежного соединения рекомендуется использовать паклю с герметиком. Использование ФУМ-ленты снижает надежность соединения, поэтому рекомендуется отдать предпочтение именно первым двум вариантам вместе.
При подключении водопровода с гидроаккумулятором особое внимание нужно обратить на штуцер с 5 выходами. Посредством данной детали осуществляется подсоединение таковых изделий, как насос, реле и манометр. Оставшийся выход предназначен для подключения водопровода.
На начальной стадии сбора схемы нужно штуцер подключить к емкости с использованием жесткого шланга. После этого монтируется регулируемое напор воды реле, а также манометр для определения значения давления. Внимание нужно обратить на реле, которое отвечает за верхний и нижний порог давления. Это механическое реле, которое снаружи закрыто пластиковой крышкой. Под крышкой находится 4 контакта, которые называются «сеть» и «насос». Благодаря этим надписям перепутать подключение сети и насоса попросту невозможно. Однако если вы не уверены в правильности своих действий, нужно обратиться к электрику.
На завершающем этапе осуществляется подсоединение насоса, после чего проводится испытание на предмет наличия течи из-под соединений. При монтаже соединений обязательно избегайте присутствия влаги. Чтобы герметик не терял свои свойства, его следует наносить исключительно на сухие соединения, в противном случае, лучше отдать предпочтение ФУМ-ленте. Схематически схема подключения гидроаккумулятора выглядит следующим образом:
Схема подключения с погружным насосом
Из названия понятно, что схема с погружным насосом будет существенно отличаться от особенностей подключения гидроаккумулятора при установке изделия в колодце. Погружной насос устанавливается в водной среде. Это может быть скважина или колодец, из которой подача воды происходит напрямую к гидроаккумулятору. В такой системе не обойтись без применения обратного клапана.
Это интересно! Обратный клапан позволит исключить возврат воды из резиновой мембраны обратно в скважину. Обратный клапан представляет собой деталь, которая позволяет пропускать воду только в одном направлении.
Монтаж обратного клапана осуществляется на выходе из насоса. К выходу обратного клапана монтируется труба, которая соединяется с гидроаккумулятором. Здесь же монтируется штуцер с пятью выводами, к которым подключаются дополнительные элементы. От ресивера осуществляется прокладка трубы в дом, по которой будет поступать вода. При монтаже насоса, установленного в скважине, следует учитывать, что агрегат не должен доставать до дна колодца примерно на 30 см. Кроме того, при выборе скважинного насоса следует выбирать хорошего качества изделие, чтобы не понадобилось ежегодно осуществлять ремонт или замену.
Это интересно! Если позволяет размер колодца, то при подключении гидроаккумулятора к системе водоснабжения через погружной насос, рекомендуется использовать ресиверы емкостью не менее 33 литров. Преимуществом погружных насосов является возможность использования воды без учета ее стоимости.
Схематически схема обвязки для скважины имеет следующий вид:
Схема подключения нескольких гидробаков
Частыми возникают случаи, когда владельцы приходят к выводу о том, что одного гидроаккумулятора не достаточно. В таком случае нет необходимости осуществлять замену имеющегося гидробака, так как можно прибегнуть к установке двух гидроаккумуляторов. Монтаж последующего или последующих гидробаков осуществляется параллельно установленному.
Перенастраивать уже имеющуюся систему нет необходимости, а реле будет контролировать давление в баке, на котором оно установлено. Такая система имеет свои преимущества, одним из которых является большая степень жизнеспособности. При повреждении одного из гидробаков, будет продолжать осуществляться функционирование системы благодаря оставшимся устройствам.
Кроме того, если вы купили один бак на 50 литров, которого оказалось недостаточно, то гораздо проще приобрести еще один резервуар аналогичной емкости, нежели его менять на 100-литровый бачок. Стоимость 100-литрового бака будет выше, нежели приобретать два резервуара по 50 литров. Расположить два 50-литровых бачка на много проще, нежели устанавливать один, который имеет диаметр в два раза больше.
Как правильно настроить систему водоснабжения с применением двух и более ресиверов? Принцип аналогичный тем вариантам, которые были представлены выше, только на вход первого потребуется прикрутить тройник. К свободному выходу из тройника подключается вход от насоса, а к оставшемуся вторую емкость. После подключения соединения можно осуществлять тестирование схемы.
Схема подключения на насосной станции
Немаловажным остается рассмотрения вопроса, как подключить гидробак на насосной станции? На насосных станциях установлено определенное количество насосов, которые функционируют в зависимости от расхода воды. Чем больше потребителей открывают краны, тем больше насосов включается в работу. Чтобы исключить постоянное включение насосов при расходе воды, на насосных станциях применяют гидроаккумуляторы. С их помощью можно продлить срок службы агрегатов, а также компенсировать скачки давления, которые возникают в системе.
Еще одним немаловажным преимуществом использования гидробаков на повысительной насосной станции является то, что для потребителя осуществляется бесперебойная подача воды даже при отключении электроэнергии. Как только отключается электроэнергия, то насосы функционировать не будут, поэтому вода не будет подаваться к потребителям. Запас воды в ресивере позволяет снабдить потребителей необходимым количеством воды до момента появления электричества.
Это интересно! Запас воды при отключении электричества напрямую зависит от таких параметров, как емкость ресивера на насосной станции, а также количество потребителей.
Схема установка гидроаккумулятора на насосной станции имеет следующий схематический вид:
Измерение давления, и каким оно должно быть в ресивере
Давление в гидроаккумуляторе – это интересный вопрос, так как от него зависит множество различных факторов. От правильно установленного давления в гидробаке зависит не только напор воды в кране, но еще и такие факторы:
- Продолжительность службы резиновой мембраны. Чем больше давление, тем меньше будет ее срок службы.
- Срок службы трубопроводов, по которым подается вода в дом. При высоком давлении трубопроводы могут не выдержать, что приведет к их повреждениям.
- Снижение срока службы смесителей и кранов, так как при высоком давлении будет возникать течь воды.
Давление должно быть оптимальным, в противном случае понадобится постоянно ремонтировать водопровод в доме. Для нормального функционирования бытовых приборов нужно поддерживать давление в режиме от 1,4 до 2,8 атмосфер. Чтобы продлить срок службы мембраны, исключив ее разрыв, следует выставить давление ниже значения бака на 0,1-0,2 атмосферы. Это означает, что если в баке давление составляет 1,5 атмосферы, то в системе оно должно быть не менее 1,6 атмосфер. Выставляются данные параметры непосредственно на реле. Для этого на устройстве реле имеется соответствующий регулятор. Измерять значение давления можно только с помощью устанавливаемого в систему манометра. Такое давление является оптимальным для водоснабжения частного одноэтажного дома.
Это интересно! От величины значения такого параметра, как давления зависит, будет ли напор воды в доме на первом и втором этаже одинаковым.
Если дом двухэтажный, то давления в 1,5 атмосферы будет недостаточно. При открытии крана на первом этаже, на второй этаж насос будет подаваться вода с меньшей скоростью. Чтобы компенсировать скорость расхода воды, нужно повысить величину давления. Существует специальная формула для расчета давления воды для двухэтажного дома. Эта формула имеет следующий вид:
Vатм=(Hmax+6)/10;
где, Hmax – это высота наивысшей точки водозабора. Нужно измерить высоту от уровня расположения трубопровода до крана, располагающегося на втором этаже.
Подставив измеренное значение в формулу, следует рассчитать давление, которое понадобится для нормального водоснабжения двухэтажного дома. Если же в доме установлено джакузи, то подбирать необходимое значение давления следует исключительно опытным путем. Если подбор давления опытным путем покажет необходимость установления значения более 6 атмосфер, то устанавливать его запрещено. Это приведет к скорейшему выходу из строя ресивера или его взрыву.
Как правильно выбрать гидроаккумулятор
На какие параметры важно обратить внимание при регулировании давления в системе теперь известно, остается выяснить, каким образом выбрать сам ресивер. Главным рабочим органом любого ресивера является не стальной бак, а резиновая мембрана. От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора. Для производства мембраны используют разные типы резины, однако наиболее эффективным является материал из изобутана. Чем дольше служит резиновое основание, тем больше срок службы и стального корпуса. Ведь если «груша» будет пропускать воду, то начнется процесс коррозии металла. Вскоре стальной бак проржавеет, и он уже будет непригоден к эксплуатации.
Это интересно! Если при выборе ресивера вы желаете сэкономить, то лучше тогда его вовсе не покупать. Модели хорошего качества имеют срок службы более 5 лет, а вот изделия неизвестного производителя служат не более 1 года.
Второй немаловажной деталью ресивера является фланец. Зачастую для производства этой детали используется оцинкованный металл. На качественных изделиях толщина металла составляет более 1 мм. Если ресивер оснащен фланцем, толщина стенок которого составляет 1 мм или менее, то срок службы изделия не превысит одного года. Продавец при этом может давать гарантию на товар 1 год, за который и происходит выход из строя фланца. Отремонтировать фланец не предоставляется возможным, поэтому остается только два пути: купить новый фланец и заменить его самостоятельно или же приобрести новый гидроаккумулятор.
Это интересно! При выборе изделия обязательно обратите внимание на толщину фланца. Чем толще фланец, тем выше срок службы гидроаккумулятора.
Цвет изделия не имеет значения, так как с течением времени краска начинает облазить. Производители качественных гидроаккумуляторов заявляют о том, что их срок службы составляет не менее 10-15 лет, однако, как показывает практика, этот срок обычно не превышает 10 лет. Чтобы изделие прослужило долгие годы, нужно не только покупать качественный товар, но еще и осуществлять ежегодную профилактику.
Гидроаккумуляторы продаются как в отдельном виде, так и вместе с электродвигателем с насосом. Если у вас нет насоса на водоснабжение, то оптимальный вариант – это купить насосную станцию в сборе. Однако в сборе конструкция будет стоить несколько дороже, нежели покупать все изделия отдельно. При покупке гидроаккумулятора не забудьте о дополнительных комплектующих, без которых установить устройство невозможно.
Схема подключения двух гидроаккумуляторов к одному насосу. Схемы подключения гидроаккумулятора в систему водоснабжения
Отправим материал вам на e-mail
Все составляющие элементы станции автономного водоснабжения должны работать согласованно. В этом случае будет обеспечена эффективность, предусмотренная производителем оборудования. Правильный монтаж и настройка для гидроаккумулятора также уменьшит негативные воздействия на технику. Это позволит без дополнительных затрат продлить ее срок службы. Собственные знания и навыки помогут лично выполнять рабочие операции, без обращения к услугам профильных сервисных предприятий.
Конструкция устройства для гидроаккумулятора
Для лучшего понимания функций отдельных элементов надо рассмотреть систему в целом.
Из колодца, или другого источника вода насосом подается в магистральный трубопровод. Чтобы исключить ее перемещение в противоположном направлении устанавливается предохранительный клапан. В нужных местах устанавливается запорная арматура. Ее используют для профилактических работ, настройки, замены вышедших из строя блоков.
Вода по трубопроводу поступает в специальную емкость, которая выполняет несколько функций:
- накопление и хранение запаса жидкости;
- создание нормального давления в участках трубопровода, подключенных к потребителям;
- демпфирование перепадов напора при подсоединении местного водоснабжения к централизованным сетям.
Основным рабочим элементом такой емкости является гибкая перегородка. Но первоначальное давление в самом баке создает насос. При соответствующем оснащении он управляется со специального пульта. Туда поступают данные с реле давления для гидроаккумулятора.
Выше приведена часть схемы класса «умный дом». Она подключается к общей системе управления. На практике часто используют более экономичные решения.
Чтобы успешно решать обозначенные задачи применяют следующие конструкции гидроаккумуляторов:
- Прочный бак создают с элементами, которые пригодятся для прочного закрепления на горизонтальной, или вертикальной плоскости.
- Металлические корпуса защищают специальными покрытиями от коррозии. Они рассчитаны на давление до 6 атм. и выше.
- Внутри вставлена мембрана из резины.
- Для регулировок и добавления и выпуска воздуха используют встроенный золотник. В большие емкости монтируют специальный клапан.
- Чтобы повысить потребительские характеристики создают слой из эмали, керамики и других химически нейтральных составов внутри бака. Для систем с питьевой водой применяют совершенно безопасные сорта каучука.
Обратите внимание! Если приобретается гидроаккумулятор для системы отопления надо обратить внимание на пригодность модели к работе с жидкостями при повышенной температуре.
На этой картинке виден еще один важный элемент, проточный фильтр . Он предотвращает попадание механических загрязнений, повреждение реле и блокировку его приводных механизмов. Увеличенная емкость бака пригодится не только при большом ежедневном потреблении. Она уменьшит количество включений/выключений насоса, что окажет позитивное влияние на долговечность и надежность системы.
В стандартной методике расчета объема бака (ОБ) используют следующую формулу:
ОБ=16,5 х РВ/КВ х КД х 1/ДВК , где:
- РВ – расход в литрах за одну минуту. Используют сумму всех потребностей, хозяйственных, для приготовления пищи, санитарно-гигиенических и других.
- КВ – количество включений нагнетающего насоса за 60 мин. Рекомендуется подбирать параметры таки образом, чтобы число таких пусков не превышало 8-10 за соответствующий промежуток времени при максимальном потреблении.
- КД – комплексный коэффициент давлений. Его рассчитывают по формуле Двк х Двык/(Двк – Двык). Здесь Двк и Двык – уровни максимального и минимального давления, по которым включается и выключается насос.
- ДВК – это давление, которое образуется в части бака, где находится воздушный демпфер.
Чтобы не стеснять себя при круглогодичном проживании семье из трех человек достаточно бака емкостью 40-60 литров. Подобные советы дают профильные специалисты. В действительности лучше сделать более точный расчет при приведенной выше методике. Полученные результаты надо увеличить с учетом визитов гостей, иных ситуаций, сопровождающихся повышенным расходом воды. Подобный подход поможет приобрести гидроаккумулятор для водоснабжения, цена которого будет соответствовать техническим характеристикам и потребностям будущих пользователей.
При размещении бака в максимально высокой точке строения будет использована сила земного тяготения. Но надо учитывать, что помещение надо надежно защитить от неблагоприятных внешних воздействий. В нем поддерживают круглый год температуру выше 0°С.
Необходимо помнить об увеличении механических нагрузок. Крупный бак с водой весит много, поэтому иногда требуется дополнительное усиление силового каркаса строения. По перечисленным причинам большие емкости часто устанавливают в цокольном этаже.
Статья по теме:
Как установить реле давления для гидроаккумулятораПеред выполнением рабочих операций необходимо уточнить общие требования. Чтобы функционировала в оптимальном режиме разницу давлений для включения и выключения насоса устанавливают в границах диапазона от 0,9 до 1,8 атм. Превышение его увеличит расход электроэнергии.
Чтобы вычислить, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе (ДГА), используйте формулу ДГА = (В+6,5)/10 , где:
- В – высота. Это расстояние берут от центральной оси бака до самой верней точки, в которой выполняется отбор воды.
- 6,5 – этот цифровой коэффициент учитывает высоту конкретного строения. Для примера взят типовой коттедж (2 этажа).
Обратите внимание! При отсутствии штатного оснащения понадобится соответствующий измерительный прибор.Процесс подключения реле давления к гидроаккумулятору
Для изучения в этой статье рассмотрено механическое реле давлени я для гидроаккумулятора. Эта конструкция повторяется в модификациях разных производителей, со сравнительно небольшими изменениями.
Это изделие подсоединяют к системе водоснабжения в собранном виде. Для размещения в удобном месте можно применять гибкие трубки, рассчитанные на соответствующие уровни давления. При необходимости используют переходные фитинги. По завершении монтажа проверяют экспериментально герметичность резьбовых соединений.
Электрическое подключение допустимо выполнять непосредственно в цепи питания насоса. Применяют провода, рассчитанные на соответствующие мощности. Чтобы исключить ошибки рекомендуется использовать изделия с цветовой оплеткой. Стандарт «земли» – сочетание желтого и зеленого. Электродвигатель подключается к сети 220 V через автомат, обеспечивающий быстрое отключение при возникновении короткого замыкания.
Все электромонтажные работы выполняют при отключенном напряжении. Следует исключить случайную подачу напряжения и в процессе регулировки реле давления для гидроаккумулятора.
Схема подключения при использовании датчика сухого хода
Настройка реле давления гидроаккумулятораИспользуйте следующий алгоритм:
- Отключите насос и удалите воду.
- Включите оборудование и повышайте давление, с последующим сливом жидкости. Запишите уровни включения/выключения электромотора.
- Увеличивают порог, при котором напряжение подается на двигатель, гайкой на крупной пружине (зажимают ее).
Реле давления для гидроаккумулятора полностью отвечает за его режим работы и периодичность активации насоса. Это главное управляющее устройство системы. Вся схема подачи воды тесно связана с выставленными на нем значениями. Именно этот элемент дает сигнал электронасосу включаться или выключаться.
Место прибора в системе подачи воды
(ГА) состоит из емкости, клапана для стравливания, фланца, 5-выводного штуцера (тройника) с муфтами для соединения, а также реле давления (управляющего узла), которое задает ритм всей работе.
- главный управляющий элемент
- обеспечивает работу без перегрузок
- контролирует оптимальное наполнение бака водой
- продлевает срок службы мембраны и всего оборудования в целом
Манометр, который показывает давление в баке, есть в комплекте или докупается отдельно.
Насос выкачивает воду из скважины, направляет ее по трубам. Далее, она попадает в ГА, а из него – в домашний трубопровод. Задача мембранного бака – поддерживать стабильное давление, а также цикл работы помпы. Для нее существует определенный максимум активаций – около 30 в час. При превышении механизм испытывает нагрузки и через короткое время может выйти из строя. Отрегулировать реле давления воды нужно так, чтобы устройства работали, как положено, не превышая критической нагрузки.
Под настройкой накопительного бака подразумевают создание требуемого количества атмосфер в нем самом и правильное выставление порогов срабатывания помпы
Устройство и принцип работы
Прибор имеет вид коробки различной формы с элементами управления под крышкой. Она крепится к одному из выходов штуцера (тройника) емкости. Механизм оснащен небольшими пружинами, которые регулируют, поворачивая гайки.
Принцип работы по порядку:
- Пружины соединены с мембраной, реагирующей на скачки нажима. Увеличение показателей сжимает спираль, уменьшение приводит к растяжению.
- Контактная группа реагирует на указанные действия, смыкая или размыкая контакты, тем самым передавая сигнал насосу. Схема подключения обязательно учитывает подсоединения его электрокабеля к устройству.
- Накопитель заполняется – нажим растет. Пружина передает силу напора, устройство срабатывает согласно выставленным значениям и выключает помпу, передавая ей команду об этом.
- Жидкость расходуется – натиск слабеет. Это фиксируется, двигатель включается.
Узел состоит из таких деталей: корпус (пластик или металл), мембрана с крышкой, латунный поршень, шпильки с резьбой, пластины из металла, муфты под кабели, колодки для клемм, платформа на шарнирах, чувствительные пружины, контактный узел.
Алгоритм действия управляющего устройства максимально простой. Механизм реагирует на изменение количества атмосфер внутри накопителя. Подвижную платформу поднимают или опускают пружины в зависимости от нажима на поршень, а та в свою очередь взаимодействует с контактами, которые подают сигнал помпе о старте или прекращении закачки.
Установка
Зачастую комплект ГА продается в разобранном состоянии, и контролирующий блок нужно монтировать самому.
Подключение реле давления к гидроаккумулятору поэтапно выглядит так:
- Станцию отключают от сети. Если в накопитель уже накачали воду, то ее сливают.
- Прибор фиксируется стационарно. Он навинчивается на 5-выводной штуцер агрегата или на выходной патрубок и должен быть жестко закреплен.
- Схема подключения проводов обычная: есть контакты для сети, насоса, а также заземление. Кабели пропускают сквозь отверстия на корпусе и подсоединяют к контактным колодкам с клеммами.
Электрическое подключение к насосу
Настройка
Перед тем как отрегулировать реле, нужно учесть, что его значения неразрывно связаны с давлением внутри мембранного бака. Сначала нужно создать требуемую величину нажима внутри него, а потом перейти к работе с рассматриваемым элементом управления.
Регулировку проводят в 3 этапа:
- давление внутри ГА
- уровень запуска помпы
- отметка отключения
Для оптимальной работы необходимо подгонять параметры несколько раз опытным путем, учитывая расход воды, высоту труб и величину напора в них.
Показатели внутри гидроаккумулятора
Желательно чтобы регулировка давления в гидроаккумуляторе учитывала следующие примеры и правила:
- для одноэтажного дома достаточно 1 бара, а если бак установлен в подвале, то добавляют еще 1
- значение должно быть больше, чем в наиболее высокой точке водозабора
- сколько атмосфер должно быть внутри емкости определяют по следующей формуле: к высоте труб до самой верхней точки забора воды добавляют 6 и полученный результат делят на 10
- если точек потребления много или разветвление трубопровода значительное, то к полученной цифре добавляют еще немного. Сколько добавить определяется опытным путем. Для этого есть следующее правило. Если значение занижено, то вода не будет доставляться к приборам. Если оно будет завышено, то ГА будет постоянно пуст, натиск будет слишком силен, а также возникнет риск разрыва мембраны.
Для того чтобы повысить давление в гидроаккумуляторе, воздух подкачивают обыкновенным велосипедным насосом (на корпусе есть специальный золотник), для понижения – его стравливают. Пневмоклапан для этого расположен под декоративной накладкой. Процедуру нужно делать при отсутствии напора воды, для чего требуется просто закрыть краны.
Величину показателей определяют манометром, подключаемым к золотнику. Коррекцию производят после того, как насос отключился. Перепад давления создают, открывая кран в ближайшей точке.
Производители стандартно устанавливают давление в баке в 1,5 – 2,5 бар. Его увеличение уменьшает полезное пространство внутри емкости и повышает давление в системе – это нужно учитывать при расчетах.
Основы регулировки порогов срабатывания
Есть две пружины с гайками: большая отвечает за значения для отключения насоса, меньшая – для включения. Болты отпускаются или закручиваются, тем самым производится регулировка.
Настройка реле давления гидроаккумулятора будет качественной, если соблюдать такие правила:
- средняя рекомендуемая разница между значениями для включения и выключения насоса – 1 — 1,5 атм
- давление внутри ГА должно быть ниже, чем выставленное значение для включения насоса на 10 %. Пример: если отметка для активации выставлена на 2,5 бара, а для выключения – на 3,5 бара, то внутри емкости должно быть 2,3 бара
- гидроаккумулятор и блок управления имеют свои границы нагрузки – при покупке нужно проверить, совпадают ли они с расчетами по системе (высота труб, количество точек забора, частота расхода)
Рассматриваемый механизм контролирует максимальную и минимальную величину давления в баке. Он поддерживает разницу его значений при активации и выключении станции. Предел его настроек зависит от мощности и часового расхода помпы.
Заводские параметры указывают в техпаспорте товара. Обычно они такие:
- предельные границы – 1 – 5 атм
- диапазон функционирования насоса – 2,5 атм
- стартовая отметка – 1,5 атм
- максимальна отметка для отключения – 5 атм
Подготовка и пример выставления нужных значений
Подготовка:
- бак подключают
- регулировку управляющего узла осуществляют под давлением, систему не отключают от питания
- внутри агрегата давление должно быть ниже на 10 – 13%, чем у насосной станции. То есть примерно на 0,6 – 0,9 атм, чем отметка, при которой включается мотор
- все краны закрывают
- выставленный уровень проверяется манометром в течение часа, чтобы убедиться, нет ли утечек
- снимают крышку корпуса блока, чтобы иметь доступ к гайкам и наблюдать за пружинами
Настройка с примером выставления отметок 3,2 атм для отключения и 1,9 атм для включения (двухэтажный дом):
- Запускают помпу, чтобы определить напор в системе. Она должна заполнить накопительную часть устройства и повысить давление.
- Определяют, на каком показателе манометра произойдет отключение (обычно это не более 2 атм.) При превышении в действие вступает малая пружина, что отчетливо видно.
- Мотор остановлен выше 3,2 – 3,3 атм, этот показатель уменьшают, вращая гайку на малой пружине по четверть оборота, так как она очень чувствительна, до тех пор пока мотор не включится.
- Делают проверку манометром: 3 – 3,2 атм будет достаточно.
- Включают кран, чтобы сбросить натиск и чтобы ГА освободился от жидкости и фиксируют манометром отметку активации помпы, обычно это 2,5 атм – достигнут нижний показатель давления.
- Чтобы уменьшить нижний порог, вращают болт большой пружины против часовой стрелки. Далее, старт насоса до поднятия давления на необходимый уровень, после чего нужно манометром проверить давление. Приемлемое значение – 1,8 – 1,9 атм. При «провале» гайку вращают по часовой стрелке.
- Еще раз немного подгоняют малую пружину, уточняя уже выставленные пороги.
Болты для регулировки очень чувствительные – поворот всего на 3/4 оборота может добавить 1 атм. Давление включенной помпы должно быть на 0,1 – 0,3 атм больше, чем в пустом накопителе, что исключит повреждение «груши» внутри его.
Процесс настройки кратко
Для лучшего понимания, как настроить реле давления, изложим процесс четче:
- отметка включения помпы (минимальное давление): вращение болта большой пружины по часовой стрелке увеличивает стартовую отметку, против – уменьшает;
- значение для отключения: двигают малую пружину, при закручивании – разница давления увеличивается, при откручивании – отметка срабатывания уменьшается;
- результат проверяют открыванием крана и сливанием воды, фиксируя момент включения помпы;
- внутреннюю силу нажима регулируют, спуская или накачивая воздух и проверяя это манометром.
Увеличением заводских параметров включения (выше 1, 5 атм) создается риск критической нагрузки на мембрану гидробака. Рабочий диапазон помпы регулируют, учитывая максимально возможную нагрузку для водоразборной арматуры. Уплотнительные кольца бытовых кранов максимально выдерживают 6 атм.
Обслуживание, неполадки, эксплуатация
Профилактические действия и ремонт:
- механические чувствительные части необходимо проверить и отрегулировать
- контакты желательно почистить
- при несрабатывании не спешите разбирать механизм – сначала попробуйте легко постучать не слишком тяжелым предметом по корпусу
- шарниры «качелек» смазывают консистентной смазкой раз в год
- не закручивайте гайки регулировки полностью – механизм не будет работать
Если прибор не держит давление, неправильно срабатывает или вообще не работает, воздержитесь от поспешных выводов и не выбрасывайте его. Пыль, мусор, песок в мембранном пространстве не дают ему нормально реагировать. Действия по исправлению проблемы такие:
- Открутить 4 болта на дне, снять накладку с входным патрубком и крышку.
- Осторожно промыть мембрану, а также полости вокруг нее.
- Установить все элементы в обратном порядке.
- Снова выставить пороги и осуществить пробный запуск.
Мастера рекомендуют, перед тем как правильно настроить реле, не превышать верхний порог больше на 80% максимально допустимых значений для конкретной модели, которые указаны в инструкции (стандартно около 5 – 5,5 атм.).
Для качественной работы в трубопроводе не должно быть воздуха. Периодически (раз в 3 – 6 мес.) нужно проверять выставленные пороги срабатывания, показатели давления в ГА, и стравливать или подкачивать воздух. Прежде чем приступить к настройке, нужно узнать, сможет ли реле давления для гидроаккумулятора и сам агрегат выдержать требуемые нагрузки, отвечают ли им его технические возможности.
Система водоснабжения частного дома просто обязана быть надежной и обеспечивать дом водой бесперебойно при любых климатических условиях. С горем пополам это получается у централизованной системы водоснабжения и там, где есть возможность к ней подключиться, частники обеспечены водой круглогодично. В тех же случаях, когда такой возможности нет, приходится устраивать систему водоснабжения своими руками, а схема подключения элементов системы зависит от массы факторов.
Назначение современного гидроаккумулятора
Долговечность, экономичность и бесперебойность работы системы водоснабжения целиком зависят от схемы подключения. Одним из основных элементов системы считается гидроаккумулятор. От правильности выбора схемы его обвязки и будет зависеть работоспособность всего комплекса. — содействовать стабильности подачи воды, стабильности давления воды в системе и обеспечение необходимого резервного объема воды, в зависимости от модели и типа устройства.
В принципе, все гидроаккумуляторы устроены однотипно. Их работа построена на взаимодействии сжатого воздуха и воды. Сжатый воздух оказывает давление на массу воды посредством резиновой мембраны, тем самым поддерживая необходимый его уровень во всей системе. Это может пригодиться тогда, когда бывают перебои с электроэнергией или временной недееспособностью водяного насоса, когда давление в системе нестабильно.
Виды и бренды гидроаккумуляторов
Схема подключения гидроаккумулятора для систем водоснабжения напрямую зависит от типа гидроаккумулятора, поэтому мы просто обязаны рассмотреть их хотя бы схематически. Несмотря на практически одинаковый принцип действия, все гидроаккумуляторы могут иметь некоторые особенности конструкции, прямо влияющие на их физическое расположение и, как следствие, на схему подключения:
А вот тип расположения гидроаккумулятора как раз непосредственно зависит от типа насоса, подающего воду. Так, горизонтальные модели в основном используются для выносных, наружных насосов, а в паре с погружными работают вертикальные гидроаккумуляторы. Из отечественных производителей гидроаккумуляторов самым востребованным, но не самым качественным считаются гидроаккумуляторы Джилекс, а из европейских брендов — Рефлекс и Цильмет.
Функции гидроаккумулятора
Необходимо коснуться также основных более подробно, тогда схемы подключения и необходимость в каждой из них будут гораздо яснее.
- Стабилизация давления в системе водоснабжения. Давление создает насос, а гидроаккумулятор играет роль конденсатора в электрической цепи. Он накапливает воду, но выдает ее строго под указанным давлением, независимо от того, какое давление при этом создает гидронасос и какого он типа. Это продлевает ресурс дорогого насоса, потому что ему не нужно включаться и выключаться каждый раз, когда пользователь открывает кран.
- Аккумуляция, накопление минимального запаса воды на случай перебоев с энергопоставками. В зависимости от модели гидроаккумулятора, он может накапливать определенное количество воды и работать некоторое время в автономном режиме, без участия насоса. Минимальный объем аварийного гидроаккумулятора — 100-120литров.
- Опережение и демпфирование гидроудара. Очень полезная функция гидроаккумулятора. Дело в том, что при относительно нестабильном напряжении в сети, может возникнуть ситуация, когда электродвигатель насоса резко повысит давление в системе, что может привести к выходу из строя бытовых приборов, подключенных к и отопления. Гидроаккумулятор исключает скачки давления и возникновение гидроудара.
Схема подключения гидроаккумулятора к насосам
В зависимости от типа насоса, как мы уже говорили ранее, схемы подключения гидроаккумулятора к насосам могут быть разными. Кратко рассмотрим основные из них.
- Схема подключения глубинного насоса и гидроаккумулятора предполагает установку гидроаккумулятора после насоса. При этом обязательной будет установка обратного клапана, чтобы вода под созданным в устройстве давлением, не выталкивалась обратно в скважину. Объем гидроаккумулятора вычисляется, исходя из уровня потребления воды. Среднее количество включений насоса по паспорту — около 10, поэтому опираясь на эти данные выбирают гидроаккумулятор соответствующего объема.
- Поверхностный насос с гидроаккумулятором подключаются несколько иначе. С точностью до наоборот. Вода, всасываемая насосом, проходит вначале через накопительную емкость, после чего подается потребителю. Такая схема подключения позволяет регулировать нижний порог давления и верхний. Чтобы их знать, нужно в каждом конкретном случае отталкиваться от среднего давления системы, которое диктуется приборами и количеством точек потребления. В этой цепи необходимо учитывать схему подключения реле давления гидроаккумулятора, на котором и выставлены пограничные параметры.
- Кроме этих схем, существуют еще схемы подключения гидроаккумулятора в составе насосной станции, с повысительным насосом, а также схема подключения для устройства системы отопления. Различаются они незначительно, в основном наличием дополнительных элементов, таких как расширительный бак, дополнительные электронные клапаны и регуляторы.
Зная эти схемы, хотя бы в общих чертах, можно обеспечить свой дом водой круглый год и на стабильно высоком уровне. Главное, правильно выбрать хороший гидроаккумулятор.
Эффективность автономного водоснабжения в частном доме или на дачном участке во многом обеспечивает реле давления воды для насоса, однако для его корректной работы необходимо правильно установить и эксплуатировать оборудование. Поняв принцип работы этого устройства, вы сможете оценить его необходимость и важность безотказной эксплуатации.
Назначение реле давления и принцип работы
Обычно оснащаются автоматикой для контроля и управления работой, так как включение и отключение перекачивающего оборудования в автономном режиме крайне необходимо. Выполнение этих операций вручную потребует постоянного внимания к системе и не даст обитателям дома заниматься своими делами, работать и отдыхать.
Достаточный уровень контроля обеспечивает реле давления. Оно представляет собой блок с пластиковым кожухом. Внутри корпуса находятся две пружины, каждая из которых «отвечает» за настройку значения крайнего положения (параметров включения и отключения насоса) .
Реле функционально соединено с гидроаккумулятором, в котором в находятся вода и сжатый воздух, среды соприкасаются через гибкую эластичную мембрану. В рабочем положении находящаяся в резервуаре вода через разделяющую перегородку давит на воздух, создавая определенное давление. Когда вода расходуется, ее объем уменьшается, снижается давление. При достижении определенного (выставленного на реле) значения, включается насос и вода закачивается в резервуар до достижения выставленного на второй пружине значения.
Схема подключения реле давления воды для насоса предусматривает соединение оборудования с водопроводом, насосом и сетью электрического питания.
Выбор места установки
Для корректной работы оборудования подключение реле давления к насосу должно выполняться таким образом, чтобы избежать влияния турбулентности и резких перепадов давления в моменты включения перекачивающего оборудования и в процессе его работы. Наилучшее место для этого — в непосредственной близости от гидроаккумулятора.
Перед установкой реле давления обратите внимание на рекомендованный производителем режим эксплуатации, в частности, на допустимые значения температуры и влажности. Некоторые модели могут работать только в отапливаемых помещениях.
В классической схеме подключения реле давления к глубинному насосу автономного водоснабжения перед реле устанавливается следующее оборудование:
- перекачивающий агрегат,
- обратный клапан,
- трубопровод,
- перекрывающий поток вентиль,
- дренаж в канализацию,
При использовании многих современных моделей перекачивающих агрегатов поверхностного типа установка реле давления воды для насоса может быть намного проще: проводится блочный монтаж, когда реле устанавливается вместе с насосом. Перекачивающий агрегат имеет специальный штуцер, поэтому пользователю нет необходимости самостоятельно искать наиболее подходящее место монтажа. Обратный клапан и фильтры для очистки воды в таких моделях часто бывают встроенными.
Подключение реле давления к погружному насосу также может быть проведено, если разместить гидроаккумулятор в и даже в самом колодце, так как часто требуется влагозащищенное исполнения оборудования контроля и условия эксплуатации реле давления могут позволять его нахождение в таких местах.
Схема подключения реле давления и насосной станции с поверхностным насосом незначительно отличается от схемы с погружным агрегатом последовательностью расположения некоторых элементов
Очевидно, что выбор способа и места установки зависит от исполнения оборудования, обычно все рекомендации в этом отношении указываются производителем в сопроводительной документации.
Подключение реле давления
Существует две часто используемые схемы, по которым производится подключение автоматики насоса и реле давления. Рекомендуемый производителем способ всегда указывается в сопроводительной документации, однако полезно будет ознакомится с возможными схемами.
Важно: При работе нужно соблюдать последовательность: сначала реле подключается к водопроводу, а затем к электрической сети.
1 способ
Реле монтируется на трубопроводе (выбор места делается с учетом указанных выше правил и рекомендаций). Монтаж выполняется при помощи тройника, соединенного с переходящим штуцером (его может заменить отводной шланг).
2 способ
Гидроаккумулятор оснащается штуцером, имеющим пять выходов , к которым подсоединяют:
- трубопровод от источника забора воды,
- реле,
- манометр,
- трубопровод, подающий воду в дом,
- собственно гидроаккумулятор.
Реле, в свою очередь, соединяется с погружным или наружным насосом и электропитанием 220 В.
Для обоих вариантов справедливы следующие рекомендации:
- Необходимость герметизации резьбовых соединений с помощью пеньковой подмотки и герметика или с использованием ФУМ-ленты,
- Для того, чтобы выполнить соединение, потребуется вращение прибора на фитинге, но альтернативой может стать использование соединения «американки».
- Электроподключение должно выполняться с помощью кабеля, сечение которого выбирается в соответствие с мощностью перекачивающего агрегата (обычно используется оборудование не более 2 кВт, для которого достаточно проводника с сечением 2,5 кв. мм).
- Клеммы для подключения обычно имеют маркировку для более простого монтажа, однако, если подобная маркировка отсутствует, это не будет большой проблемой – предназначение каждой клеммы не сложно определить по схеме.
- Наличие заземляющей клеммы делает выполнение заземления для оборудования обязательным.
Все нюансы определяет прилагающаяся к технике схема подключения погружного насоса с реле давления или аналогичное соединение для наружного перекачивающего агрегата.
Правила подбора оборудования
- Для автономных систем водоснабжения следует выбирать реле бытового назначения. Подобные системы характеризуются основными параметрами: максимальное значение давления – не более 5 атмосфер, рабочие значения давления обычно находятся в пределах от 1,4 до 2,8 атм.
- При настройке реле важно помнить, что величина разности между предельными значениями (настройками на пружинах) напрямую влияет на объем воды, который насос при таких настройках станет закачивать в резервуар гидроаккумулятора. Большой объем способствует тому, что перекачивающий агрегат станет включаться реже, однако нельзя превышать в этом отношении технические возможности системы.
- Не стоит экономить чрезмерно, приобретая реле неизвестного происхождения. Такая техника не только не сможет обеспечить корректной работы, но и с большой долей вероятности станет причиной более поломки другого оборудования, входящего в систему.
- Подключение автоматики насоса и реле давления совместно с качественным манометром, установленным рядом с реле, позволит контролировать параметры работы системы и поможет обнаружить нарушения на ранней стадии, когда внешние проявления еще отсутствуют.
Настройка
Для настройки реле давления необходимо установить в системе рабочее давление. Для этого после сборки схемы оборудование следует включить и подождать автоматического отключения при срабатывании реле. После этого снимают крышу и настройку выполняют в такой последовательности:
- Ослабляют гайку, которая прижимает меньшую пружину.
- Устанавливают требуемое значение минимального значения давления (параметр включения насоса). Вращение по часовой стрелке гайки большой пружины – увеличение выставляемого значения давления, в обратную сторону – уменьшение.
- Открыв кран, опустошают систему, контролируя по манометру порог срабатывания автоматики. При неудовлетворительном результате корректируют настройку.
- Аналогичным образом производится настройка параметра выключения насоса, вращением гайки на второй (меньшей) пружине.
Гидроаккумулятор – устройство исключительно полезное, как для организации автономного водоснабжения, так и для улучшения характеристик системы, подключенной к центральному водопроводу.
Мастер, обладающий хотя бы минимальным опытом выполнения сантехнических работ, без проблем установит гидроаккумулятор своими руками и подключит его к системе водоснабжения.
Согласитесь, залог успешного выполнения работ – понимание устройства и принципа функционирования оборудования. Мы поможем вам разобраться в этих вопросах, а также опишем и проиллюстрируем пошаговую технологию установки гидроаккумулятора.
Информация о подключении, настройке и проведении текущих ремонтов накопительного бака пригодится в процессе его эксплуатации.
Из этого устройства в течения дня производится забор воды и ее подкачка. В результате агрегат постоянно находится под влиянием рабочего процесса, в ходе которого он шумит и вибрирует. Этот момент следует учитывать, выбирая место для его установки.
Галерея изображений
Схематически подключение насосной станции можно представит в виде следующих шагов:
- Подготовить прочное основание в подходящем для монтажа месте.
- Установить насосную станцию на основание.
- Измерить и скорректировать давление воздуха в опорожненном гидроаккумуляторе.
- Установить на выходной патрубок гидроаккумулятора штуцер с пятью выходами.
- Подключить к выходу штуцера трубу поверхностного насоса.
- К другому выходу подключить водопроводную трубу.
- Наполнить гидроаккумулятор водой.
- Проверить наличие/отсутствие течей в местах резьбовых соединений.
- Настроить реле давления.
Поверхностный насос используют в системе автономного водоснабжения частного дома далеко не всегда. Владельцам глубоких скважин приходится использовать специальные погружные насосы.
Процесс подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения с выполняют по следующей схеме:
- Опустить подготовленный к работе погружной насос в источник воды (скважину, колодец и т.п.)
- Соединить напорный шланг или водоподающую трубу насоса к штуцеру на пять разъемов.
- Соединить патрубок гидроаккумулятора с одним из выходов штуцера.
- Установить манометр и реле давления.
- Подключить гидроаккумулятор к водопроводной системе дома.
При соединении гидробака с погружным насосом следует предусмотреть установку , который предотвратит отток воды в скважину при отключении насоса.
Несколько важных нюансов
Для подключения гидроаккумулятора используют специальные гибкие переходники. Это способствует уменьшению влияния вибраций на водопроводную систему.
Следует учитывать, что на этом участке, между водопроводом и гидроаккумулятором, недопустимо уменьшение просвета соединительных конструкций, поскольку это ухудшит гидротехнические характеристики системы.
Чтобы уменьшить влияние вибрации, которая возникает при работе гидробака, рекомендуется использовать специальные гибкие подводы. Их размеры не должны быть меньше, чем диамер выхода, к которому выполняют подключение
Первичное заполнение бака водой надо выполнять очень медленно. Дело в том, что при длительном хранении резиновая мембрана, выполненная в виде груши, могла просто слипнуться.
Резкий поток воды может разорвать прокладку, а при слабом напоре она аккуратно расправится. Еще один действительно важный момент – перед подачей воды в гидроаккумулятор следует полностью удалить воздух из той части, в которую будет закачана вода.
Сразу же после распаковки купленного аккумулятора, и/или непосредственно перед его подключением надо измерять давление воздуха, который закачан внутрь. Этот показатель должен составлять 1,5 атм, именно так накачивают гидроаккумуляторы при изготовлении. Однако во время хранения на складе перед продажей утечка части этого воздуха – явление совершенно естественное.
Самый надежный вариант для таких измерений – обычный автомобильный манометр с подходящей шкалой градации, позволяющей провести замеры с точностью до 0,1 атмосферы. Как показала практика, использовать для этих целей дешевые китайские модели из пластика не стоит, их точность весьма сомнительна.
Электронные модели чувствительны к состоянию окружающей среды, и это слишком дорогостоящий вариант для обычного гидроаккумулятора.
Каким обязано быть давление воздуха в заполненном водой гидробаке? Все зависит от ситуации.
Давление в 1,5 атмосфер обеспечит вполне приличный напор воды в водопроводной системе. Но следует помнить, что чем выше давление, тем меньше объем воды, хранящийся в баке. Если необходим и солидный запас воды, и хороший напор, имеет смысл поискать бак большого объема.
Для контроля давления воздуха в гидравлическом баке рекомендуется использовать обычный автомобильный манометр, который позволяет проводить измерения с точностью до 0,1 атмосферы
Рекомендуется, чтобы в гидроаккумуляторе рабочие параметры давления воздуха были меньше, чем минимальные показатели давления, которое вызывает включение насоса, примерно на 0,5-1,0 атмосферу. Иногда поступают иначе.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе оставляют на уровне 1,5 атмосферы, как устанавливают на заводе, а значение минимального давления или давления включения рассчитывают как 2,0-2,5 атмосферы. Таким образом, к давлению воздуха в пустом баке – 1,5 атмосферы – прибавляют эту разницу в 0,5-1,0 атмосферы.
Избыточное давление не слишком хорошо отражается на целостности элементов гидробака, но и низкое давление воздуха в нем не полезно. Если снизить этот показатель до уровня менее одной атмосферы, мембрана будет прикасаться к стенкам бака. Это приведет к ее деформации и быстрой поломке.
Для регулирования реле давления предназначены две пружины. С помощью первой выставляют давление отключения насоса, а с помощью второй – разницу между максимальным и минимальным давлением
После того, как система установлена и подключена, необходимо провести настройку реле давления. Для этого под корпусом имеются две регулировочные гайки с пружинами. Порядок регулировки реле давления обычно подробно описан в инструкции, которая прилагается к прибору.
Правила эксплуатации и ремонта
Подключить и настроить гидроаккумулятор правильно – это только половина дела. Чтобы устройство работало длительное время, его необходимо грамотно эксплуатировать, периодически выполнять профилактический осмотр и обслуживание.
Инструкции предписывают проводить профосмотр дважды в год, но практика показывает, что этого недостаточно. Проверять состояние гидроаккумулятора следует каждые три месяца. С такой же периодичностью желательно наблюдать за настройками реле давления, чтобы при необходимости исправить их.
Некорректная работа реле создает дополнительные нагрузки на всю систему, что может сказаться и на состоянии гидроаккумулятора.
Если во время осмотра на корпусе устройства обнаружены вмятины или следы коррозии, эти повреждения необходимо устранить. Сделать это лучше всего как можно раньше, иначе коррозионные процессы будут развиваться, что может привести к нарушению целостности корпуса гидроаккумулятора.
Важная мера профилактики – проверка давления в самом гидробаке с помощью манометра. При необходимости в устройство следует подкачать нужное количество воздуха или стравить его избыток.
Если это не помогает и новые показания манометра не соответствуют ожидаемым, значит, либо нарушена целостность корпуса гидроаккумулятора, либо повреждена его мембрана.
Если мембрана, установленная в гидроаккумуляторе, износилась, можно попытаться заменить ее новой. Для этого устройство придется демонтировать и разобрать
Некоторым умельцам удается обнаружить и заделать места повреждения корпуса, но далеко не всегда такой ремонт долговечен и надежен. Резиновый вкладыш или мембрана – слабое место гидроаккумулятора. Со временем она изнашивается.
Заменить мембрану новым элементом можно и в домашних условиях, но для этого придется полностью разобрать и заново собрать гидроаккумулятор.
Выбирая подходящее место для установки гидроаккумулятора, следует помнить, что оно должно быть достаточно просторным, чтобы осуществлять техническое обслуживание устройства
Если домашний умелец сомневается в своих силах в этой области или не имеет достаточного опыта, он может нанести устройству еще больший вред, чем прежняя поломка. В такой ситуации лучше обратиться в сервисный центр.
Выводы и полезное видео по теме
Обзор работы гидроаккумулятора на 50 литров представлен в следующем видео:
В этом видеоматериале наглядно продемонстрирован порядок регулировки давления в гидробаке и настройки реле давления:
Преимущества использования гидроаккумулятора очевидны, поэтому все чаще это устройство находит применение и в частных домах за городом, и в квартирах мегаполиса. Если агрегат установлен и подключен правильно, он будет долгие годы работать без поломок и перебоев, обеспечивая семью качественным водоснабжением.
Имеете опыт в самостоятельной установке и подключении гидроаккумулятора? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, расскажите об особенностях настройки и эксплуатации гидробака. Оставлять комментарии можно в форме, расположенной ниже.
Базовые схемы и системы | Инженерная библиотека
На этой странице представлена глава, посвященная базовым диаграммам гидроэнергетики и гидроэнергетическим системам из учебного курса гидроэнергетики ВМС США, NAVEDTRA 14105A, «Fluid Power», Центр профессионального развития и технологий военно-морского образования и обучения, июль 2015 г.
Другие соответствующие главы из учебного курса ВМФ по гидроэнергетике можно увидеть справа.
Базовые схемы и системы
В предыдущих главах вы узнали о гидравлических и пневматических жидкостях и компонентах гидравлических систем.Хотя знание компонентов системы важно, трудно понять взаимосвязь этих компонентов, просто наблюдая за работой системы. Знание взаимосвязи систем требуется для эффективного устранения неисправностей и обслуживания гидравлической системы. Схемы, представленные в соответствующих технических публикациях или чертежах, являются ценным подспорьем в понимании работы системы и в диагностике причин неисправностей.
В этой главе объясняются различные типы диаграмм, используемых для иллюстрации гидравлических цепей, включая некоторые символы, которые изображают гидравлические компоненты.В эту главу включены описания и иллюстрации, обозначающие различия между гидравлическими системами с открытым и закрытым центром. Последняя часть главы описывает и иллюстрирует некоторые применения основных гидравлических систем.
Цели обучения
По завершении этой главы вы сможете делать следующее:
- Осознайте важность диаграмм и символов.
- Определите символы, используемые на схемах.
- Определите типы диаграмм.
- Узнайте о приложениях для ВМФ и функциях компонентов систем гидравлического силового привода.
- Узнайте о конструктивных особенностях систем гидравлического силового привода.
- Узнавайте рабочие характеристики систем гидравлического силового привода.
Схемы
Как упоминалось во введении к этой главе, для интеллектуального поиска и устранения неисправностей в гидравлических системах, механик или техник должен быть знаком с системой, с которой он или она работает.Механик должен знать функцию каждого компонента в системе и иметь представление о его расположении по отношению к другим компонентам. Мысленную картину можно составить, изучив схемы системы.
Схема может быть определена как графическое представление сборки или системы, которое указывает различные части и выражает методы или принципы работы. Умение читать диаграммы является основным требованием для понимания работы гидравлических систем.Для понимания схем системы необходимо знать символы, используемые на схематических представлениях.
Стандарты и процедуры, предписанные для военных чертежей и чертежей, изложены в военных стандартах (MIL-STD), военных справочниках (MIL-HDBK), стандартах Американского национального института стандартов (ANSI), Американском обществе инженеров-механиков (ASME) и Институте инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Эти стандарты перечислены на веб-сайте Информационной системы по оптимизации и стандартизации закупок (ASSIST).Список, содержащий общие стандарты, перечисленные по номерам и заголовкам, которые относятся к инженерным чертежам и чертежам, проиллюстрирован в Таблице 12-1.
Номер | Название |
---|---|
ASME Y14.100-2013 | Практика инженерного рисования |
ANSI Y14.5M-2009 | Определение размеров и допусков |
ANSI Y14.6-2001 | Представление винтовой резьбы |
ASME B46.1-2009 | Текстура поверхности (шероховатость, волнистость и наложение) |
ASME Y14.38-2007 | Аббревиатуры и сокращения для использования в чертежах и сопутствующих документах |
IEEE-315-1975 | Графические символы для электрических и электронных схем (включая буквы условных обозначений) |
ANSI Y32.9 | Обозначения электропроводки на архитектурных и электрических схемах |
ANSI Y32.16-1965 | Обозначения для электрических и электронных устройств |
ASTM F1000-13 | Стандартная практика для обозначений чертежей трубопроводных систем |
MIL-HDBK-21 | Конструкции сварных соединений бронетанкового типа |
MIL-STD-22D | Конструкции сварных соединений |
MIL-STD-25B | Обозначения конструкции судов для использования на чертежах судов |
Обозначения
Стандарт F1000-13 Американского общества испытаний и материалов (ASTM) перечисляет механические символы, используемые на отпечатках трубопроводов, кроме обозначений для авиационных, аэрокосмических и космических аппаратов.Многие из этих символов также перечислены в Руководстве по авиационной гидравлике для организационного, промежуточного и складского обслуживания, Управление авиационных систем ВМС (NAVAIR) 01-1A-17. На Рисунке 12-1 проиллюстрированы некоторые из общих символов водопровода и трубопроводов из стандарта ASTM F1000-13 и символов, трубопроводных систем, стандартного чертежа командования морских морских систем (NAVSEA) 803-5001049.
Обратите внимание, что символы могут обозначать тип соединений (резьбовые, фланцевые, сварные и т. Д.), Включая фитинги, клапаны, манометры и элементы оборудования.Если элемент не охвачен стандартами, ответственное лицо разрабатывает подходящий символ и дает пояснения в примечании.
Если на отпечатке изображено несколько систем трубопроводов одного и того же типа, к символам добавляются дополнительные буквы, чтобы различать системы. Обратите внимание на буквы на линиях подачи питьевой воды и возврата питьевой воды на Рисунке 12-1.
Рисунок 12-1: Общие символы водопровода и трубопроводов.Некоторые правила, применимые к графическим символам на диаграммах жидкости, следующие:
- Символы показывают только соединения, пути потока и функцию представленного компонента.Они не указывают на условия, возникающие при переходе от одного пути потока к другому, а также не указывают конструкцию или значения компонентов, такие как давление или расход.
- Символы не указывают на расположение отверстий, направление смещения золотников или положение элементов управления на реальных компонентах.
- Символы можно поворачивать или менять местами без изменения их значения, за исключением случаев, когда линии к резервуарам и вентилируемые коллекторы.
- Символы могут быть нарисованы любого размера.
- Каждый символ нарисован, чтобы показать нормальное или нейтральное состояние каждого компонента, если не предоставлено несколько схем соединений, показывающих различные фазы работы схемы.
Для получения более подробной информации о символах, используемых на диаграммах гидравлической мощности, обратитесь к вышеупомянутым военным стандартам.
Цветовая кодировка в целях безопасности
Цветные предупреждения обозначают физические опасности, указывают расположение защитного оборудования, а также указывают на противопожарное и другое защитное оборудование.
Стандарт MIL-STD-101 устанавливает цветовой код, используемый для обозначения трубопроводов, по которым проходят опасные жидкости. Он применяется ко всем трубопроводам на морских промышленных предприятиях и береговых станциях, где используется цветовое кодирование.
Было выбрано пять классов материалов, представляющих общие опасности для всех опасных материалов, в то время как шестой класс был зарезервирован для материалов противопожарной защиты.Стандартный цвет представляет каждый из этих классов, как показано в Таблице 12-2. В некоторых случаях системы трубопроводов, для которых не требуются предупреждающие цвета, могут быть окрашены в цвет окружающей среды; в других случаях такие системы могут быть окрашены в алюминиевый или черный цвет или оставаться неокрашенными.
Класс | Стандартный цвет | Идентификационная маркировка | Класс материала |
---|---|---|---|
А | Желтый | FLAM | ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ МАТЕРИАЛЫ.Все материалы, обычно известные как легковоспламеняющиеся или горючие. Из хроматических цветов желтый имеет самый высокий коэффициент отражения в белом свете и может быть распознан в самых плохих условиях освещения. |
B | Коричневый | ТОКСИЧНЫЙ | ТОКСИЧНЫЕ И ЯДОВИЕ МАТЕРИАЛЫ. Все материалы чрезвычайно опасны для жизни или здоровья в нормальных условиях как токсичные вещества или яды. |
С | Синий | AAHM | АНЕСТЕТИКИ И ВРЕДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.Все материалы, производящие пары анестетика, и все жидкие химические вещества и соединения, опасные для жизни и имущества, но обычно не производящие опасных количеств дыма или паров. |
D | Зеленый | OXYM | ОКИСЛЯЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ. Все материалы, которые легко поставляют кислород для горения, и источники огня, которые вступают в реакцию взрывоопасно или с выделением тепла при контакте со многими другими материалами. |
E | Серый | PHDAN | ФИЗИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.Все материалы не опасны сами по себе, но которые вызывают удушье в замкнутых пространствах или с которыми обычно обращаются в опасном физическом состоянии — давлении или температуре. |
F | Красный | FPM | ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Материалы, поставляемые в трубопроводных системах или в баллонах со сжатым газом для использования в противопожарной защите. |
Типы диаграмм
Есть много типов диаграмм. Те, которые наиболее подходят для гидравлических систем, обсуждаются в этом разделе.
Графические схемы
На графических схемах (Рисунок 12-2) показано общее расположение и фактический внешний вид каждого компонента, всех соединительных трубопроводов и общего расположения трубопроводов. Этот тип схемы иногда называют схемой установки. Диаграммы этого типа неоценимы для обслуживающего персонала при идентификации и обнаружении компонентов системы.
Рисунок 12-2: Графическая схема гидравлической системы.Схемы в разрезе
На схемах в разрезе (рис. 12-3) показаны внутренние рабочие части всех гидравлических компонентов системы.На схемах показаны органы управления и исполнительные механизмы, а также все соединительные трубопроводы. Диаграммы в разрезе обычно не используют символы.
Рисунок 12-3: Схема в разрезе — пневматика.Графические схемы
Основная цель графической (схематической) диаграммы — дать возможность обслуживающему персоналу отслеживать поток жидкости от компонента к компоненту внутри системы. Этот тип схемы использует стандартные символы для отображения каждого компонента и включает все соединительные трубопроводы. Кроме того, диаграмма содержит список компонентов, размер трубы, данные о последовательности операций и другую важную информацию.Графическая диаграмма (рисунок 12-4) не показывает физическое расположение различных компонентов, но показывает взаимосвязь каждого компонента с другими компонентами в системе.
Рисунок 12-4: Типовая принципиальная схема.Гидравлические системы
Один тип системы, который иногда используется в оборудовании с гидравлическим приводом, — это система с открытым центром. Система с открытым центром — это система с потоком жидкости, но без давления в системе, когда исполнительные механизмы не работают.
Другой гидравлической системой, используемой в оборудовании с гидравлическим приводом, является система с закрытым центром. В системе с закрытым центром жидкость в системе остается под давлением от насоса (или регулятора) к гидрораспределителю во время работы насоса. В систему этого типа может быть включено любое количество подсистем с отдельным направленным регулирующим клапаном для каждой подсистемы. Направленные регулирующие клапаны расположены параллельно, так что давление в системе одинаково действует на все регулирующие клапаны.
Система с открытым центром
В системе с открытым центром насос перекачивает жидкость из резервуара через клапаны переключения и обратно в резервуар (Рисунок 12-5, вид A). Система с открытым центром может использовать любое количество подсистем с селекторным клапаном для каждой подсистемы. В отличие от системы с закрытым центром, селекторные клапаны системы с открытым центром всегда соединены последовательно друг с другом. В этой конструкции напорный трубопровод системы проходит через каждый переключающий клапан.Жидкость всегда может свободно проходить через каждый переключающий клапан и обратно в резервуар до тех пор, пока один из переключающих клапанов не будет установлен для приведения в действие механизма.
Когда один из переключающих клапанов находится в положении для приведения в действие исполнительного устройства, жидкость направляется от насоса через одну из рабочих линий к приводу (Рисунок 12-5, вид B). Когда селекторный клапан находится в этом положении, поток жидкости через клапан в резервуар блокируется. Давление в системе нарастает, преодолевая сопротивление, и перемещает поршень рабочего цилиндра.Жидкость с противоположного конца привода возвращается к переключающему клапану и течет обратно в резервуар. Работа системы после срабатывания компонента зависит от типа используемого переключающего клапана.
Рисунок 12-5: Базовая гидравлическая система с открытым центром.В сочетании с системой с открытым центром используются несколько типов переключающих клапанов. Один тип включается и выключается вручную. Сначала клапан вручную переводят в рабочее положение. Затем исполнительный механизм достигает конца своего рабочего цикла, и подача насоса продолжается до тех пор, пока предохранительный клапан системы не сбросит давление.Предохранительный клапан смещается и позволяет жидкости течь обратно в резервуар. Давление в системе остается на уровне заданного давления предохранительного клапана до тех пор, пока селекторный клапан не будет вручную возвращен в нейтральное положение. Это действие повторно открывает поток с открытым центром и позволяет давлению в системе упасть до давления сопротивления линии. Переключающий клапан с ручным включением и отключением по давлению аналогичен ранее описанному клапану. Когда приводной механизм достигает конца своего цикла, давление продолжает повышаться до заданного значения.Клапан автоматически возвращается в нейтральное положение и поток с открытым центром.
Система с закрытым центром
В системе с закрытым центром жидкость находится под давлением всякий раз, когда работает силовой насос. На рис. 12-6 показана сложная система с закрытым центром. Силовой насос можно использовать с отдельным регулятором давления. Силовой насос также может использоваться со встроенным клапаном регулирования давления, что устраняет необходимость в регуляторе давления. Эта система отличается от системы с открытым центром тем, что селекторные или гидрораспределители расположены параллельно, а не последовательно.В системе с закрытым центром средства управления давлением насоса будут разными. Если используется насос постоянной подачи, давление в системе будет регулироваться регулятором давления. Предохранительный клапан действует как резервное предохранительное устройство на случай выхода регулятора из строя. Если используется насос с переменной производительностью, давление в системе регулируется встроенным компенсатором механизма давления насоса. Компенсатор автоматически регулирует выходную громкость. Когда давление приближается к нормальному давлению в системе, компенсатор начинает уменьшать производительность насоса.Насос полностью компенсирован (почти нулевой расход) при достижении нормального давления в системе. Когда насос находится в этом полностью компенсированном состоянии, его внутренний байпасный механизм обеспечивает циркуляцию жидкости через насос для охлаждения и смазки. В качестве резервного предохранительного клапана в системе установлен предохранительный клапан.
Рисунок 12-6: Схема гидравлической системы с закрытым центром.Преимущество системы с открытым центром перед системой с закрытым центром состоит в том, что устраняется постоянное повышение давления в системе.Поскольку давление увеличивается постепенно после того, как переключающий клапан переводится в рабочее положение, скачки давления очень незначительны. Это действие обеспечивает более плавную работу исполнительных механизмов. Однако работа происходит медленнее, чем в системе с закрытым центром, в которой давление доступно в момент установки селекторного клапана. Поскольку большинство применений в самолетах требуют мгновенного срабатывания, наиболее широко используются системы с закрытым центром.
Система гидравлического силового привода
Гидравлический силовой привод используется на флоте много лет.Доказательством его эффективности является то, что он использовался для обучения и подъема орудий почти всех калибров, от 40-мм артиллерийской установки до 16-дюймовой башни. Помимо артиллерийских установок и турелей, гидравлические силовые приводы используются для позиционирования ракетных и пусковых установок, а также для управления таким оборудованием, как лебедки, кабестаны и лебедки.
В простейшем виде гидравлический силовой привод состоит из следующих элементов:
- Первичный двигатель — внешний источник энергии, используемый для привода гидравлического насоса.
- Гидравлический насос переменной производительности
- Гидравлический мотор
- Средство подачи сигнала на гидравлический насос для управления его мощностью.
- Механический вал и зубчатая передача, передающая мощность гидравлического двигателя на эксплуатируемое оборудование.
Гидравлические силовые приводы различаются по некоторым параметрам, таким как размер, способ управления и т. Д.Однако основные принципы работы схожи. В следующих параграфах обсуждаются основные принципы работы гидравлического силового привода, который типичен для приводов, используемых для 5-дюймовой артустановки 54-го калибра.
На Рис. 12-7 показаны основные компоненты силового привода поезда. Электродвигатель имеет приводные валы на обоих концах. Передний вал приводит в движение насос на конце А через редукторы, а задний вал приводит в движение вспомогательные насосы через вспомогательные редукторы.Редукторы установлены, потому что насосы предназначены для работы со скоростью намного меньшей, чем у двигателя.
Рисунок 12-7: Компоненты силового привода поезда.Насос подпитки представляет собой прямозубый шестеренчатый насос. Его назначение — пополнение жидкости в активной системе силового привода. Он получает подачу жидкости из резервуара и сбрасывает ее на пластину клапана на конце В. Этот выпуск жидкости из насоса поддерживается при постоянном давлении с помощью предохранительного клапана.(Поскольку производительность насоса превышает потребность в пополнении, предохранительный клапан постоянно позволяет некоторой части жидкости течь обратно в резервуар.)
Блок водоотливного насоса и осциллятора выполняет двоякое назначение. Он перекачивает утечки, которые собираются в поддоне регулятора индикатора, в расширительный бачок. Кроме того, он передает пульсирующий эффект жидкости в системе давления срабатывания. Колебания в гидравлической системе отклика помогают устранить статическое трение клапанов, позволяя гидравлическому управлению реагировать быстрее.
Насос управляющего давления подает жидкость под высоким давлением для гидравлической системы управления, тормозных поршней, стопорного поршня и рабочего поршня муфты с ручным управлением. Регулирующий насос представляет собой аксиально-поршневой насос фиксированного рабочего объема. Регулируемый предохранительный клапан используется для ограничения рабочего давления на выходе из насоса.
Контроль
Для целей этого текста управление представляет собой взаимосвязь между валом управления ходом и коробкой наклона.Вал управления ходом представляет собой один из штоков поршневого исполнительного цилиндра двустороннего действия. Этот приводной цилиндр и средства его непосредственного управления называются главным цилиндром в сборе (Рисунок 12-8). Это связующее звено между гидравлической системой контроля и самим силовым приводом.
Рисунок 12-8: Главный цилиндр в сборе.При ручном управлении поворотная коробка механически позиционируется за счет передачи от маховика через блок управления на конце A. При местном и автоматическом управлении поворотная коробка устанавливается с помощью вала управления ходом.Как показано на Рисунке 12-8, удлиненный конец вала управления соединен с поворотной коробкой. Движение вала поворачивает коробку наклона в одну или другую сторону, которая, в свою очередь, регулирует выходную мощность переднего конца трансмиссии. Другой конец вала прикреплен к основному поршню. К противоположной стороне поршня прикреплен более короткий вал. Этот вал также меньше в диаметре. Таким образом, рабочая область левой стороны поршня в два раза больше площади правой стороны, как показано на Рисунке 12-8.
Жидкость промежуточного высокого давления (IHP) передается в левую сторону поршня, а жидкость системы управления высоким давлением (HPC) передается в правую сторону. HPC поддерживается постоянным на уровне 1000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Поскольку площадь поршня, на которую действует HPC, составляет ровно половину площади, на которую действует IHP, главный поршень удерживается в фиксированном положении, когда IHP составляет половину HPC (500 фунтов на квадратный дюйм). Каждый раз, когда IHP изменяется от своего нормального значения в 500 фунтов на квадратный дюйм, главный поршень перемещается, тем самым перемещая наклонную коробку.
Операция
Предположим, что получен правильный сигнал о заказе поезда. Этот сигнал заставит пилотный клапан потянуть вверх. Жидкость в верхней камере поршня усилителя теперь может протекать через нижнюю камеру рабочего места тонкого пилота для выпуска. Жидкость заставит поршень усилителя двигаться вверх, и жидкость из правой камеры главного регулирующего клапана может течь в нижнюю камеру клапана усилителя.
Главный регулирующий клапан теперь переместится вправо, IHP упадет ниже 500 фунтов на квадратный дюйм, а поршневой поршень переместится влево.Движение поршневого поршня вызовет наклон наклона пластины, а конец А заставит монтировку двигаться вправо.
На рис. 12-9 представлена упрощенная блок-схема, показывающая основной элемент системы гидравлического силового привода с автоматическим управлением для вращения по и против часовой стрелки.
Рисунок 12-9: Работа силового гидравлического привода.Есть две основные проблемы при установке оружия для стрельбы. Один из них — получить точный сигнал приказа о выстреле. Эта проблема решается комбинацией директор-компьютер.Другая проблема состоит в том, чтобы незамедлительно передать сигнал директора на пушку, чтобы положение и движения пистолета были синхронизированы с сигналами директора.
Задачу преобразования сигналов приказа орудия в движения монтировки решает силовой привод, а его управление — индикатор-регулятор. Регулятор индикатора управляет силовым приводом, контролирующим движение пистолета.
Регулятор индикатора получает начальную команду электрического пистолета от управляющего компьютера, сравнивает его с существующим положением крепления и отправляет сигнал ошибки в гидравлический механизм управления в регуляторе.Гидравлический механизм управления регулирует поток к валу управления ходом, который позиционирует коробку наклона на конце А трансмиссии. Его наклон контролирует объем и направление жидкости, перекачиваемой к концу B, и, следовательно, скорость и направление приводного вала на конце B. Через механическую связь выходной вал конца B перемещает пистолет в направлении, определяемом сигналом. В то же время ответ B-конца передается на регулятор индикатора и непрерывно комбинируется с поступающими сигналами приказа пистолета, чтобы получить ошибку между ними.Эта ошибка изменяется гидравлически в соответствии с системой механических рычагов и клапанов в регуляторе. Когда пушка отстает от сигнала, ее движение ускоряется; и когда он начинает догонять, его движение замедляется, чтобы он не перебегал слишком сильно.
Аварийная система шасси
Если шасси не может выдвинуться в нижнее и заблокированное положение, каждый военно-морской самолет имеет аварийный способ выпустить шасси. Системы аварийного выдвижения могут отличаться от одного самолета к другому.Используемые методы могут быть вспомогательной / аварийной гидравлической системой, воздушной или азотной системой или механической системой свободного падения. Самолет может содержать комбинацию этих систем. Например, основное шасси и аварийное выдвижение передней стойки шасси могут приводиться в действие методом вспомогательной / гидравлической системы.
Система баллонов для хранения азота представляет собой однократную систему, работающую от давления азота, хранимого в баллонах со сжатым азотом (рис. 12-10). Когда ручка EMER LG PULL отсоединяется от ручки LDG GEAR и перемещается назад в положение EMER DOWN, кривошип, связанный с ручкой, поднимается.Поднятый кривошип тянет трос, который приводит в действие рычаг, открывая подпружиненный клапан аварийного отключения. Когда выпускной клапан открывается, давление азота поступает из порта CYL к челночным клапанам на передней стойке, главной передаче, дверце главной стойки и приводных цилиндрах хвостовой опоры. Давление также поступает на опорные клапаны шасси и хвостовые опоры.
Рисунок 12-10: Система выдвижения аварийного шасси.Пневматическое давление переводит клапаны сброса в аварийное положение. Клапаны удерживаются подпружиненным фиксатором.В этом положении верхние линии между клапанами сброса и соответствующими клапанами переключения заблокированы. Все вышки системы шасси и хвостовой балки соединены с резервуаром комбинированной системы через соответствующие разгрузочные клапаны. (При обходе селекторных клапанов неисправность любого селекторного клапана не может предотвратить аварийное выдвижение.) Гидравлическая жидкость с верхней стороны каждого исполнительного цилиндра течет обратно в резервуар и позволяет пневматическому давлению попасть в нижнюю часть и выдвинуть шестерню и хвостовую часть занос.
Пневматическое давление, прикладываемое к каждому челночному клапану, перемещает золотник, чтобы заблокировать гидравлический порт. Давление поступает в нижний порт и выдвигает рабочий цилиндр, вытесняя гидравлическую жидкость с верхней стороны обратно в резервуар через шасси или клапан сброса салазок хвостового оперения. (Двери главной передачи и амортизаторы главной передачи начинают опускаться одновременно, так как гидравлические обратные клапаны таймера двери обходятся во время пневматической работы; тем не менее, двери открываются достаточно быстро, чтобы очистить амортизирующие стойки, поскольку цилиндры дверей имеют примерно одну -половину хода рабочих цилиндров шестерен.)
После использования аварийной системы выдвижения ее необходимо перезагрузить, прежде чем шасси и хвостовая балка можно будет снова выдвинуть либо обычными, либо аварийными средствами. Когда дрон находится на домкратах, ручка EMER LG PULL перемещается из положения EMER DOWN и входит в зацепление с ручкой LDG GEAR. Таким образом устанавливается аварийный выпускной клапан и открываются пневматические удлинительные линии в атмосферу через порт OVBD выпускного клапана. Большая часть сжатого азота в линиях затем возвращается через аварийный выпускной клапан и сбрасывается за борт.Затем вручную нажимают кнопки сброса на клапанах сброса, возвращая клапаны сброса в их нормальное положение. В нормальном положении клапаны переключения связаны с линиями шасси и хвостового оперения.
Дефлекторы струи
Дефлекторы реактивной струи (JBD) на борту авианосцев поднимаются и опускаются гидравлическими цилиндрами через механическое соединение. Два гидроцилиндра прикреплены к каждому валу панели JBD с помощью кривошипных узлов (Рисунок 12-11). Вал вращается за счет толкающего и тянущего действия гидроцилиндров.Вращение вала выдвигает или втягивает рычажный механизм для подъема или опускания панелей JBD. Эта операция устроена так, что в случае выхода из строя одного из гидроцилиндров другой поднимет или опускает панели.
Рисунок 12-11: Рабочий механизм в сборе (панели подняты).Гидравлическая жидкость из системы подачи гидравлики катапульты подается в гидравлическую систему JBD через стопорный клапан и фильтр в сборку четырехходового регулирующего клапана (распределительного клапана) (Рисунок 12-12).
Рисунок 12-12: Четырехходовой регулирующий клапан (дымовой клапан).Сборка четырехходового регулирующего клапана состоит из следующего:
- Пилотный пилотный клапан — небольшой клапан, который регулирует ограниченный поток жидкости и часто используется в критических приложениях, таких как аварийные или предохранительные устройства.
- Пилотный клапан с электромагнитным управлением — клапан с электромеханическим управлением, управляемый электрическим током (110 вольт) через соленоид
- Клапан последовательности — используется для управления последовательностью двух или более гидравлических приводов.
Все три клапана скреплены вместе для экономии места и упрощения подключения к плите или коллектору, как показано на Рисунке 12-12.Один клапан коллектора управляет потоком жидкости для пары панельных сборок. Для Mk 7 Mod 0/2 требуются три клапана стека, а для JBD Mk 7 Mod 1 — два клапана стека. Гидравлическая жидкость под давлением 2500 фунтов на квадратный дюйм из соответствующей катапульты подается в кран дымовой трубы, при этом все линии возврата жидкости идут в этот гравитационный бак катапульты.
Когда гидравлическая жидкость находится под нормальным рабочим давлением, и ни соленоид B (подъем), ни соленоид A (нижний) не включены, жидкость течет через клапан последовательности и пилотный клапан к обеим сторонам золотника в главном клапане.Это давление с обеих сторон ползуна удерживает его в центре и блокирует поток жидкости в оба конца гидравлических цилиндров и из них.
Поражение электрическим током может привести к травмам или смерти. Перед выполнением каких-либо работ убедитесь, что питание отключено, используя индикатор электрического питания, например вольтметр.
Операция подъема JBD
Когда срабатывает переключатель подъема (Рисунок 12-13), соленоид B в пилотном клапане срабатывает, сдвигая золотник и направляя давление в пилотный порт на золотнике основного клапана.Ползун сдвигается и направляет жидкость в канал A обоих гидроцилиндров. Поршни гидроцилиндра выдвигаются, толкая кривошипно-шатунный механизм на корму и вращая вал. Вращение вала выдвигает рычажный механизм рабочего механизма и поднимает соответствующие узлы панели. Во время цикла подъема жидкость из нижнего порта B цилиндра выходит в гравитационный бак через главный клапан. Если переключатель подъема отпускается во время цикла подъема, соленоид B обесточивается, пружина возвращает катушку соленоида в центральное положение, и движение панели прекращается.
Рисунок 12-13: Поток гидравлической жидкости (восходящий).Переключатели на панели управления, вспомогательной панели и переносной панели в сборе (сундук) являются переключателями с мгновенным контактом «мертвого человека». На них нужно нажимать до тех пор, пока панели полностью не поднимутся или полностью не опустятся.
Операция опускания JBD
Когда приводится в действие нижний переключатель (Рисунок 12-14), срабатывает соленоид A в пилотном клапане, сдвигая золотник и направляя давление в пилотный порт на золотнике главного клапана.Ползун сдвигается в противоположном направлении (от подъема) и направляет жидкость в канал B обоих гидроцилиндров. Поршни втягиваются, вытягивая кривошип рабочего механизма вперед и вращая вал. Вращение вала втягивает рычажный механизм привода и опускает панели. Во время нижнего цикла жидкость в порте подъема A выходит в гравитационный бак через главный клапан. Если нижний переключатель отпускается во время нижнего цикла, соленоид A обесточивается, пружина возвращает катушку соленоида в центральное положение, и движение панели прекращается.
Рисунок 12-14: Поток гидравлической жидкости (опускание).Переключатели с мгновенным контактом загораются в нижнем и верхнем положениях. Когда панели JBD опущены, переключатели ВНИЗ светятся ЗЕЛЕНЫМ. Когда панели подняты, зеленые огни гаснут, а когда они полностью подняты, переключатели света ВВЕРХ становятся ЖЕЛТЫМИ. Когда панели опускаются, желтый свет переключателей UP гаснет, а когда он полностью опущен, переключатели DOWN загораются зеленым.
PDH Classroom предлагает курс повышения квалификации, основанный на этой справочной странице базовых схем и систем.Этот курс можно использовать для выполнения требований к кредитам PDH для поддержания вашей лицензии PE.
Теперь, когда вы прочитали эту справочную страницу, получите за нее кредит!
Гидравлические системы и выбор жидкости
Так продолжалось до начала промышленной революции, когда британский механик по имени Джозеф Брама применил принцип закона Паскаля при разработке первого гидравлического пресса.В 1795 году он запатентовал свой гидравлический пресс, известный как пресс Брама. Брама полагал, что если небольшая сила на небольшой площади создаст пропорционально большую силу на большей площади, единственным ограничением силы, которую может проявить машина, будет область, к которой приложено давление.
Что такое гидравлическая система?
Сегодня гидравлические системы можно найти в самых разных сферах применения, от небольших сборочных процессов до комплексных применений на сталелитейных и бумажных фабриках.Гидравлика позволяет оператору выполнять значительную работу (подъем тяжелых грузов, вращение вала, сверление прецизионных отверстий и т. Д.) С минимальными затратами на механическое соединение благодаря применению закона Паскаля, который гласит:
«Давление, приложенное к замкнутой жидкости в любой точке, передается в неизменном виде по жидкости во всех направлениях и действует на каждую часть ограничивающего сосуда под прямым углом к его внутренним поверхностям и одинаково на равных площадях (рис. 1).”
Рисунок 1 — Закон Паскаля |
Применив закон Паскаля и его применение Брахмой, очевидно, что входная сила в 100 фунтов на 10 квадратных дюймов создаст давление 10 фунтов на квадратный дюйм во всем замкнутом сосуде. Это давление будет поддерживать груз в 1000 фунтов, если площадь груза составляет 100 квадратных дюймов.
Принцип закона Паскаля реализуется в гидравлической системе гидравлической жидкостью, которая используется для передачи энергии из одной точки в другую. Поскольку гидравлическая жидкость почти несжимаема, она способна мгновенно передавать мощность.
Компоненты гидравлической системы
Основными компонентами, составляющими гидравлическую систему, являются резервуар, насос, клапан (ы) и привод (ы) (двигатель, цилиндр и т. Д.).
Резервуар
Гидравлический резервуар предназначен для удержания определенного объема жидкости, передачи тепла от системы, обеспечения возможности осаждения твердых загрязняющих веществ и облегчения выхода воздуха и влаги из жидкости.
Насос
Гидравлический насос преобразует механическую энергию в гидравлическую. Это достигается за счет движения жидкости, которая является передающей средой. Есть несколько типов гидравлических насосов, включая шестеренчатые, лопастные и поршневые. Все эти насосы имеют разные подтипы, предназначенные для конкретных применений, таких как поршневой насос с наклонной осью или лопастной насос с регулируемой производительностью. Все гидравлические насосы работают по одному и тому же принципу, который заключается в перемещении объема жидкости против сопротивления нагрузки или давления.
Клапаны
Гидравлические клапаны используются в системе для запуска, остановки и направления потока жидкости. Гидравлические клапаны состоят из тарелок или золотников и могут приводиться в действие с помощью пневматических, гидравлических, электрических, ручных или механических средств.
Приводы
Гидравлические приводы — это конечный результат закона Паскаля. Здесь гидравлическая энергия преобразуется обратно в механическую. Это может быть сделано с помощью гидравлического цилиндра, который преобразует гидравлическую энергию в поступательное движение и работу, или гидравлического двигателя, который преобразует гидравлическую энергию во вращательное движение и работу.Как и в случае с гидравлическими насосами, гидроцилиндры и гидромоторы имеют несколько различных подтипов, каждый из которых предназначен для конкретных конструктивных приложений.
Основные смазываемые гидравлические компоненты
В гидравлической системе есть несколько компонентов, которые считаются жизненно важными из-за стоимости ремонта или критичности миссии, включая насосы и клапаны. Несколько различных конфигураций насосов необходимо рассматривать индивидуально с точки зрения смазки. Однако, независимо от конфигурации насоса, выбранный смазочный материал должен препятствовать коррозии, соответствовать требованиям к вязкости, обладать термической стабильностью и легко распознаваемым (в случае утечки).
Пластинчатые насосы
У разных производителей существует множество вариаций пластинчатых насосов. Все они работают по схожим принципам дизайна. Ротор с прорезями соединен с приводным валом и вращается внутри кулачкового кольца, которое смещено или эксцентрично относительно приводного вала. Лопатки вставляются в пазы ротора и следуют по внутренней поверхности кулачкового кольца при вращении ротора.
Лопатки и внутренняя поверхность кулачковых колец всегда соприкасаются и подвержены сильному износу.По мере износа двух поверхностей лопатки все больше выходят из паза. Пластинчатые насосы обеспечивают стабильный поток при высокой стоимости. Пластинчатые насосы работают в нормальном диапазоне вязкости от 14 до 160 сСт при рабочей температуре. Пластинчатые насосы могут не подходить для критических гидравлических систем высокого давления, где трудно контролировать загрязнение и качество жидкости. Эффективность противоизносной присадки в жидкости обычно очень важна для лопастных насосов.
Поршневые насосы
Как и все гидравлические насосы, поршневые насосы доступны в исполнении с фиксированным и регулируемым рабочим объемом.Поршневые насосы, как правило, являются наиболее универсальными и прочными типами насосов и предлагают ряд опций для любого типа системы. Поршневые насосы могут работать при давлении выше 6000 фунтов на квадратный дюйм, они очень эффективны и производят сравнительно небольшой шум. Многие конструкции поршневых насосов также имеют тенденцию противостоять износу лучше, чем другие типы насосов. Поршневые насосы работают при нормальном диапазоне вязкости жидкости от 10 до 160 сСт.
Шестеренные насосы
Есть два распространенных типа шестеренчатых насосов: внутренний и внешний.У каждого типа есть множество подтипов, но все они развивают поток, перемещая жидкость между зубьями зубчатой передачи. Хотя шестеренчатые насосы обычно менее эффективны, чем лопастные и поршневые насосы, они часто более устойчивы к загрязнению жидкостью.
Насосы с внутренним зацеплением производят давление от 3000 до 3500 фунтов на квадратный дюйм. Эти типы насосов имеют широкий диапазон вязкости до 2200 сСт, в зависимости от расхода, и, как правило, малошумны. Насосы с внутренним зацеплением также обладают высоким КПД даже при низкой вязкости жидкости.
Шестеренные насосы с внешним зацеплением широко распространены и могут выдерживать давление от 3000 до 3500 фунтов на квадратный дюйм. Эти шестеренчатые насосы обеспечивают недорогую подачу в систему с фиксированным расходом среднего давления и среднего объема. Диапазон вязкости для этих типов насосов ограничен до менее 300 сСт.
Гидравлические жидкости
Современные гидравлические жидкости служат нескольким целям. Основная функция гидравлической жидкости — обеспечить передачу энергии через систему, что позволяет совершать работу и движение.Гидравлические жидкости также отвечают за смазку, теплопередачу и контроль загрязнения. При выборе смазки учитывайте вязкость, совместимость с уплотнениями, базовый компонент и пакет присадок. Сегодня на рынке представлены три распространенных разновидности гидравлических жидкостей: на нефтяной основе, на водной основе и на синтетической основе.
Жидкости на нефтяной или минеральной основе сегодня являются наиболее широко используемыми жидкостями. Эти жидкости предлагают недорогой, высококачественный и легкодоступный выбор.Свойства жидкости на минеральной основе зависят от используемых присадок, качества исходной сырой нефти и процесса очистки. Добавки в жидкости на минеральной основе обладают рядом специфических рабочих характеристик. Обычные присадки к гидравлическим жидкостям включают ингибиторы ржавчины и окисления (R&O), антикоррозионные агенты, деэмульгаторы, противоизносные (AW) и противозадирные (EP) агенты, улучшители вязкости и пеногасители. Кроме того, некоторые из этих смазочных материалов содержат цветные красители, позволяющие легко обнаружить утечки.Поскольку гидравлические утечки являются дорогостоящими (и распространенными), эта незначительная характеристика играет огромную роль в продлении срока службы вашего оборудования и экономии средств и ресурсов вашего предприятия.
Жидкости на водной основе используются для обеспечения огнестойкости из-за высокого содержания воды. Они доступны в виде эмульсий типа «масло в воде», эмульсий типа «вода в масле» (инвертированных) и смесей водного гликоля. Жидкости на водной основе могут обеспечивать подходящие смазочные характеристики, но их необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем.Поскольку жидкости на водной основе используются в тех случаях, когда требуется огнестойкость, эти системы и атмосфера вокруг них могут быть горячими.
Повышенные температуры вызывают испарение воды в жидкостях, что приводит к увеличению вязкости. Иногда в систему необходимо добавлять дистиллированную воду для корректировки баланса жидкости. Каждый раз, когда используются эти жидкости, необходимо проверить совместимость нескольких компонентов системы, включая насосы, фильтры, водопровод, фитинги и уплотнительные материалы.
Жидкости на водной основе могут быть более дорогими, чем обычные жидкости на нефтяной основе, и иметь другие недостатки (например, более низкую износостойкость), которые необходимо сопоставить с преимуществом огнестойкости.
Синтетические жидкости — это искусственные смазочные материалы, и многие из них обладают превосходными смазочными характеристиками в системах высокого давления и высоких температур. Некоторые из преимуществ синтетических жидкостей могут включать огнестойкость (сложные эфиры фосфорной кислоты), меньшее трение, естественные моющие свойства (органические сложные эфиры и синтетические углеводородные жидкости с повышенным содержанием сложных эфиров) и термическую стабильность.
Недостатком этих типов жидкостей является то, что они обычно дороже обычных жидкостей, они могут быть немного токсичными и требовать специальной утилизации, и они часто несовместимы со стандартными материалами уплотнений.
Свойства жидкости
При выборе гидравлической жидкости учитывайте следующие характеристики: вязкость, индекс вязкости, стойкость к окислению и износостойкость. Эти характеристики будут определять, как ваша жидкость работает в вашей системе.Тестирование свойств жидкости проводится в соответствии с Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) или другими признанными организациями по стандартизации.
Вязкость (ASTM D445-97) — это мера сопротивления жидкости течению и сдвигу. Жидкость с более высокой вязкостью будет течь с более высоким сопротивлением по сравнению с текучей средой с низкой вязкостью. Чрезмерно высокая вязкость может способствовать высокой температуре жидкости и большему потреблению энергии. Слишком высокая или слишком низкая вязкость может повредить систему и, следовательно, является ключевым фактором при выборе гидравлической жидкости.
Индекс вязкости (ASTM D2270) — это то, как вязкость жидкости изменяется при изменении температуры. Жидкость с высоким индексом вязкости будет сохранять свою вязкость в более широком диапазоне температур, чем жидкость с низким индексом вязкости того же веса. Жидкости с высоким индексом вязкости используются там, где ожидаются экстремальные температуры. Это особенно важно для гидравлических систем, работающих на открытом воздухе.
Окислительная стабильность (ASTM D2272 и другие) — это устойчивость жидкости к термической деградации, вызванной химической реакцией с кислородом.Окисление значительно сокращает срок службы жидкости, оставляя побочные продукты, такие как шлам и лак. Лак мешает работе клапана и может ограничивать проходы потока.
Износостойкость (ASTM D2266 и другие) — это способность смазки снижать скорость износа фрикционных граничных контактов. Это достигается, когда жидкость образует защитную пленку на металлических поверхностях для предотвращения истирания, истирания и контактной усталости на поверхностях компонентов.
Помимо этих основных характеристик, следует учитывать еще одно свойство — видимость. Если когда-либо возникнет утечка в гидравлической системе, вы должны устранить ее как можно раньше, чтобы не повредить свое оборудование. Выбор окрашенной смазки может помочь вам быстро обнаружить утечки, эффективно спасая ваш завод от поломки машины.
Десять шагов для проверки оптимального диапазона вязкости
При выборе смазочных материалов убедитесь, что они эффективно работают при рабочих параметрах насоса или двигателя системы.Полезно иметь определенную процедуру для выполнения процесса. Рассмотрим простую систему с шестеренчатым насосом фиксированного рабочего объема, который приводит в движение цилиндр (рис. 2).
Соберите все необходимые данные для насоса. Это включает в себя сбор всех конструктивных ограничений и оптимальных рабочих характеристик от производителя. Вам нужен оптимальный диапазон рабочей вязкости для рассматриваемого насоса. Минимальная вязкость составляет 13 сСт, максимальная вязкость — 54 сСт, а оптимальная вязкость — 23 сСт.
Проверьте фактические рабочие температурные условия насоса при нормальной работе. Этот шаг чрезвычайно важен, потому что он дает точку отсчета для сравнения различных жидкостей во время работы. Насос обычно работает при 92ºC.
Соберите температурно-вязкостные характеристики используемого смазочного материала. Рекомендуется использовать систему оценки вязкости по ISO (сСт при 40ºC и 100ºC). Вязкость 32 сСт при 40ºC и 5.1 сСт при 100ºC.
Получите стандартную диаграмму вязкости-температуры ASTM D341 для жидких нефтепродуктов. Эта таблица довольно распространена и может быть найдена в большинстве руководств по промышленным смазочным материалам (рис. 3) или у поставщиков смазочных материалов.
Используя характеристики вязкости смазки, указанные на шаге 3, начните с оси температуры (ось x) диаграммы и прокрутите ее, пока не найдете линию с температурой 40 градусов C.На линии 40 ° C двигайтесь вверх, пока не найдете линию, соответствующую вязкости смазочного материала при 40 ° C, опубликованной производителем смазочного материала. Когда вы найдете соответствующую линию, сделайте небольшую отметку на пересечении двух линий (красные линии, рисунок 5).
Повторите шаг 5 для свойств смазки при 100ºC и отметьте точку пересечения (темно-синяя линия, Рисунок 5).
Соедините отметки, проведя через них прямую линию (желтая линия, рисунок 5).Эта линия отображает вязкость смазочного материала при различных температурах.
Используя данные производителя для оптимальной рабочей вязкости насоса, найдите значение на вертикальной оси вязкости диаграммы. Проведите горизонтальную линию поперек страницы, пока она не совпадет с желтой линией зависимости вязкости от температуры смазочного материала. Теперь проведите вертикальную линию (зеленая линия, рисунок 5) в нижней части диаграммы от желтой линии зависимости вязкости от температуры, где она пересекается с горизонтальной линией оптимальной вязкости.Там, где эта линия пересекается, на оси температур отложена оптимальная рабочая температура насоса для данного смазочного материала (69 ° C).
Повторите шаг 8 для максимальной продолжительной и минимальной продолжительной вязкости насоса (коричневые линии, рисунок 5). Область между минимальной и максимальной температурами — это минимальная и максимальная допустимая рабочая температура насоса для выбранного смазочного материала.
Найдите на диаграмме нормальную рабочую температуру насоса, используя сканирование с помощью теплового пистолета, выполненное на шаге 2.Если значение находится в пределах минимальной и максимальной температуры, указанной в таблице, жидкость подходит для использования в системе. Если это не так, вы должны соответственно заменить жидкость на более высокую или более низкую степень вязкости. Как показано на диаграмме, нормальные условия эксплуатации насоса выходят за пределы допустимого диапазона (коричневая область, Рисунок 5) для нашего конкретного смазочного материала и должны быть изменены.
Уплотнение гидравлических жидкостей
Целью консолидации гидравлической жидкости является снижение сложности и уменьшения складских запасов.Необходимо соблюдать осторожность при рассмотрении всех критических характеристик жидкости, необходимых для каждой системы. Следовательно, уплотнение жидкости необходимо начинать на системном уровне. При объединении жидкостей учитывайте следующее:
Определите конкретные требования к каждой единице оборудования. Учитывайте все нормальные пределы эксплуатации вашего оборудования.
Поговорите с представителем предпочитаемого вами смазочного материала. Вы можете собрать и передать важную информацию о потребностях вашего оборудования в смазке.Это гарантирует, что у вашего поставщика есть все необходимые вам продукты. Не жертвуйте системными требованиями ради консолидации.
Также соблюдайте следующие методы управления гидравлической жидкостью.
Внедрите процедуру маркировки всех поступающих смазочных материалов и маркировки всех резервуаров. Это сведет к минимуму перекрестное загрязнение и обеспечит выполнение критических требований к рабочим характеристикам.
Используйте метод «первым пришел — первым ушел» (FIFO) на вашем складе смазочных материалов.Правильно выполненная система FIFO сокращает путаницу и отказ смазки, вызванный хранением.
Гидравлические системы — это сложные жидкостные системы для передачи энергии и преобразования этой энергии в полезную работу. Успешные гидравлические операции требуют тщательного выбора гидравлических жидкостей, отвечающих требованиям системы. Выбор вязкости имеет решающее значение для правильного выбора жидкости.
Также необходимо учитывать другие важные параметры, в том числе индекс вязкости, износостойкость и стойкость к окислению.Жидкости часто можно объединить, чтобы снизить сложность и стоимость хранения материалов. Следует проявлять осторожность, чтобы не жертвовать эксплуатационными характеристиками жидкости в попытке достичь консолидации жидкости.
Подробнее о том, как повысить надежность гидравлики:
Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?
Преимущества гидравлических жидкостей с максимальным КПД
Семь самых распространенных ошибок гидравлического оборудования
Симптомы общих гидравлических проблем и их первопричины
Гидравлические и пневматические схемы и схемы P&ID
Диаграммы и схемыFluid требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.
Диаграммы и схемыFluid требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.
Диаграммы мощностии схемы
Другая символика используется при работе с системами, работающими с гидравлическим приводом. Гидравлическая энергия включает в себя газовую (например, воздух) или гидравлическую (например, воду или масло) движущуюся среду. Некоторые символы, используемые в гидравлических системах, такие же или похожие на уже обсужденные, но многие из них полностью отличаются.
Гидравлические системы питания делятся на пять основных частей:
- Насосы,
- Резервуары,
- Приводы, Клапаны
- и
- строк.
В широкой области гидравлической энергии используются две категории символов насосов в зависимости от используемой движущей среды (например, гидравлическая или пневматическая). Основной символ насоса — это круг, содержащий одну или несколько стрелок, указывающих направление (а) потока, причем точки стрелок соприкасаются с кругом.
Гидравлические насосы показаны сплошными стрелками. Пневматические компрессоры представлены полыми стрелками. На рисунке 19 представлены общие символы, используемые для насосов (гидравлических) и компрессоров (пневматических) в диаграммах гидравлической мощности.
Рисунок 19 Обозначения гидравлического насоса и компрессора
РезервуарыРезервуары служат местом для хранения движущей среды (гидравлической жидкости или сжатого газа). Хотя символы, используемые для обозначения резервуаров, сильно различаются, некоторые условные обозначения используются для обозначения того, как резервуар обрабатывает жидкость.
Пневматические резервуары обычно представляют собой простые резервуары, и их символика обычно представляет собой некоторую вариацию цилиндра, показанного на рисунке 20.
Гидравлические резервуары могут быть гораздо более сложными с точки зрения того, как жидкость поступает в резервуар и удаляется из него. Для передачи этой информации были разработаны условные обозначения. Эти символы показаны на Рисунке 20.
Рисунок 20 Обозначения резервуара Fluid Power
Привод
Привод в гидравлической системе — это любое устройство, которое преобразует гидравлическое или пневматическое давление в механическую работу.Приводы делятся на линейные и поворотные.
Линейные приводы имеют некоторую форму поршневого устройства. На рисунке 21 показаны несколько типов линейных приводов и их графические обозначения.
Рисунок 21 Символы для линейных приводов
Поворотные приводы обычно называются двигателями и могут быть фиксированными или регулируемыми. Некоторые из наиболее распространенных символов вращения показаны на Рисунке 22. Обратите внимание на сходство между символами вращающихся двигателей на Рисунке 22 и символами насосов, показанными на Рисунке 19.
Разница между ними в том, что острие стрелки касается круга в насосе, а конец стрелки касается круга в двигателе.
Рисунок 22 Обозначения поворотных приводов
Трубопровод
Единственная цель трубопроводов в гидравлической энергетической системе — транспортировать рабочую среду под давлением из одной точки в другую. Символы для различных линий и оконечных точек показаны на рисунке 23.
Рисунок 23 Обозначения линий электропередачи с жидкостью
Клапаны
Клапаны — самые сложные символы в гидравлических системах.Клапаны обеспечивают контроль, необходимый для обеспечения направления движущейся среды в нужную точку, когда это необходимо. Для схем гидравлических систем требуется гораздо более сложная символика клапанов, чем для стандартных P&ID, из-за сложных клапанов, используемых в гидравлических системах.
В типичном P&ID клапан открывает, закрывает или дросселирует технологическую жидкость, но редко требуется для направления технологической жидкости каким-либо сложным образом (трех- и четырехходовые клапаны являются общими исключениями). В гидравлических силовых системах клапан обычно имеет от трех до восьми труб, прикрепленных к корпусу клапана, при этом клапан может направлять текучую среду или несколько отдельных текучих сред в любом количестве комбинаций входных и выходных путей потока.
Символы, используемые для обозначения гидравлических клапанов, должны содержать гораздо больше информации, чем стандартные символы P&ID клапана. Чтобы удовлетворить эту потребность, символика клапана, показанная на следующих рисунках, была разработана для гидравлических P & ID.
На рисунке 24, в разрезе, показан пример внутренней сложности простого гидравлического клапана. На рис. 24 показан четырехходовой / трехпозиционный клапан и то, как он работает для изменения потока жидкости. Обратите внимание, что на рисунке 24 оператор клапана не обозначен, но, как и стандартный клапан технологической жидкости, клапан может управляться диафрагмой, двигателем, гидравликой, соленоидом или ручным оператором.
Гидравлические силовые клапаны при электрическом управлении от соленоида втягиваются в обесточенном положении. При подаче питания на соленоид клапан переключится на другой порт. Если клапан приводится в действие не соленоидом, либо является многопортовым клапаном, информация, необходимая для определения того, как клапан работает, будет предоставлена на каждом чертеже или на сопровождающей его надписи.
Рисунок 24 Работа клапана
Обратитесь к Рис. 25, чтобы увидеть, как клапан на Рис. 24 преобразуется в полезный символ.
Рисунок 25 Разработка символа клапана
На рисунке 26 показаны символы различных типов клапанов, используемых в гидравлических системах.
Рисунок 26 Условные обозначения гидравлического силового клапана
Чтение диаграмм мощности жидкости
Используя ранее обсуждавшуюся символику, теперь можно прочитать диаграмму гидравлической мощности. Но прежде чем читать несколько сложных примеров, давайте посмотрим на простую гидравлическую систему и преобразуем ее в диаграмму гидравлической мощности.
Используя рисунок на Рисунке 27, в левой части Рисунка 28 перечисляются все детали и их символ гидравлической энергии.В правой части рисунка 28 показана гидравлическая диаграмма, которая представляет рисунок на рисунке 27.
Рисунок 27 Простая гидравлическая система питания
Рисунок 28 Линейная диаграмма простой гидравлической системы питания
С пониманием принципов, используемых при чтении диаграммы гидравлической мощности, любую диаграмму можно интерпретировать. На рисунке 29 показана диаграмма, которая может встретиться в инженерной сфере.
Чтобы прочитать эту диаграмму, будет представлена пошаговая интерпретация того, что происходит в системе.
Рисунок 29 Типовая диаграмма мощности жидкости
Первый шаг — получить общее представление о том, что происходит. Стрелки между A и B в правом нижнем углу рисунка указывают на то, что система предназначена для зажатия или зажима некоторого типа детали между двумя секциями машины. Гидравлические системы часто используются в прессах или других приложениях, где обрабатываемая деталь должна удерживаться на месте.
Поняв базовую функцию, можно провести подробное изучение схемы с помощью пошагового анализа каждой пронумерованной локальной области на схеме.
МЕСТНЫЙ НОМЕР 1
Обозначение открытого резервуара с сетчатым фильтром. Сетчатый фильтр используется для очистки масла перед его попаданием в систему.
МЕСТНЫЙ НОМЕР 2
Насос постоянного вытеснения с электрическим приводом. Этот насос обеспечивает гидравлическое давление в системе.
МЕСТНЫЙ НОМЕР 3
Обозначение предохранительного клапана с отдельным манометром. Предохранительный клапан приводится в действие пружиной и защищает систему от избыточного давления. Он также действует как разгрузочный клапан для сброса давления, когда цилиндр не работает.Когда давление в системе превышает заданное значение, клапан открывается и возвращает гидравлическую жидкость обратно в резервуар. Манометр показывает, какое давление находится в системе.
МЕСТНЫЙ НОМЕР 4
Составное обозначение 4-ходового 2-позиционного клапана. Кнопка PB-1 используется для активации клапана путем подачи питания на соленоид S-1 (обратите внимание, что клапан показан в обесточенном положении). Как показано, гидравлическая жидкость высокого давления направляется из порта 1 в порт 3, а затем в нижнюю камеру поршня.Это приводит в движение и удерживает поршень в локальной области №5 во втянутом положении. Когда поршень полностью втянут и гидравлическое давление нарастает, разгрузочный (предохранительный) клапан поднимается и поддерживает давление в системе на заданном уровне.
Когда PB-1 нажат, а S-1 запитан, 1-2 порта выровнены, а 3-4 порта выровнены. Это позволяет гидравлической жидкости попадать в верхнюю камеру поршня и опускать его. Жидкость из нижней камеры стекает через отверстия 3-4 обратно в резервуар.Поршень будет продолжать движение вниз до тех пор, пока не будет отпущен PB-1 или не будет достигнут полный ход, после чего разгрузочный (сбросной) клапан поднимется.
МЕСТНЫЙ НОМЕР 5
Приводной цилиндр и поршень. Цилиндр предназначен для приема жидкости в верхнюю или нижнюю камеры. Система спроектирована таким образом, что при приложении давления к верхней камере нижняя камера выравнивается для слива обратно в резервуар. Когда давление прикладывается к нижней камере, верхняя камера выравнивается так, что она стекает обратно в резервуар.
Типы диаграмм мощности жидкости
Можно использовать несколько видов диаграмм, чтобы показать, как работают системы. Понимая, как интерпретировать рисунок 29, читатель сможет интерпретировать все следующие диаграммы.
Графическая диаграмма показывает физическое расположение элементов в системе. Компоненты представляют собой контурные чертежи, на которых показана внешняя форма каждого элемента. Графические рисунки не показывают внутренних функций элементов и не представляют особой ценности для обслуживания или устранения неисправностей.На рисунке 30 показана графическая диаграмма системы.
Рисунок 30 Наглядная диаграмма мощности жидкости
На схеме в разрезе показано как физическое расположение, так и работа различных компонентов. Обычно он используется в учебных целях, потому что он объясняет функции, показывая, как устроена система. Поскольку для этих схем требуется очень много места, они обычно не используются для сложных систем.
На рис. 31 показана система, представленная на рис. 30, в формате разреза и показаны сходства и различия между двумя типами диаграмм.
Рисунок 31 Схема мощности жидкости в разрезе
На схематической диаграмме используются символы для обозначения элементов системы. Схемы предназначены для предоставления функциональной информации о системе. Они не точно отображают относительное расположение компонентов. Схемы полезны при техническом обслуживании, и понимание их является важной частью поиска и устранения неисправностей.
Рисунок 32 — схематическая диаграмма системы, показанной на Рисунках 30 и 31.
Рисунок 32 Схематическая диаграмма мощности жидкости
% PDF-1.3 % 119 0 объект > эндобдж xref 119 88 0000000016 00000 н. 0000002129 00000 н. 0000002295 00000 н. 0000002438 00000 н. 0000003223 00000 н. 0000003614 00000 н. 0000003698 00000 н. 0000003782 00000 н. 0000003879 00000 п. 0000003992 00000 н. 0000004062 00000 н. 0000004179 00000 н. 0000004250 00000 н. 0000004367 00000 н. 0000004439 00000 н. 0000004572 00000 н. 0000004643 00000 п. 0000004771 00000 п. 0000004842 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000005034 00000 н. 0000005147 00000 н. 0000005218 00000 п. 0000005342 00000 п. 0000005413 00000 н. 0000005522 00000 н. 0000005593 00000 н. 0000005751 00000 п. 0000005806 00000 н. 0000005916 00000 н. 0000005987 00000 н. 0000006086 00000 н. 0000006180 00000 п. 0000006235 00000 н. 0000006337 00000 н. 0000006392 00000 п. 0000006539 00000 н. 0000006610 00000 н. 0000006681 00000 п. 0000006858 00000 н. 0000006929 00000 п. 0000007047 00000 н. 0000007101 00000 п. 0000007187 00000 н. 0000007273 00000 н. 0000007374 00000 н. 0000007445 00000 н. 0000007547 00000 н. 0000007618 00000 н. 0000007673 00000 н. 0000007774 00000 н. 0000007845 00000 н. 0000007916 00000 п. 0000008028 00000 н. 0000008099 00000 н. 0000008169 00000 н. 0000008225 00000 н. 0000008330 00000 н. 0000008440 00000 н. 0000008463 00000 н. 0000018469 00000 п. 0000018492 00000 п. 0000025919 00000 п. 0000025942 00000 п. 0000034100 00000 н. 0000034123 00000 п. 0000041384 00000 п. 0000041407 00000 п. 0000048513 00000 п. 0000048536 00000 п. 0000056591 00000 п. 0000056834 00000 п. 0000058070 00000 п. 0000058093 00000 п. 0000066679 00000 п. 0000066702 00000 п. 0000076306 00000 п. 0000076328 00000 п. 0000077415 00000 п. 0000077494 00000 п. 0000077516 00000 п. 0000078588 00000 п. 0000078643 00000 п. 0000078666 00000 п. 0000082314 00000 п. 0000082386 00000 п. 0000002494 00000 н. 0000003201 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 120 0 объект > / Контуры 124 0 R >> эндобдж 121 0 объект ; $ D =% p7 $% k% \ rr) / U (= ~ a \ (~ P ۤ l: F:> \ nh |.AEl \ 2 {u ݺ 2 tgp wf ‘, A +, qr {Z! U; 1 # M? 5T BR:>! P! T_RiNNb
1.2: Хранение воды — рабочая сила LibreTexts
Результаты обучения учащихся
Прочитав эту главу, вы сможете:
- Объясните использование и требования к хранению воды
- Перечень различных типов водохранилищ
- Перечень оборудования водохранилища
- Описать эксплуатацию и техническое обслуживание водохранилищ
Хранение воды — важный компонент системы распределения.Основная цель — обеспечить достаточное количество воды для усреднения или выравнивания суточной потребности системы. Хранение обеспечивает повышенное удобство эксплуатации, обеспечивая источники снабжения в течение дня и ночью, когда работники коммунального предприятия обычно не на работе. Он выравнивает требования к перекачке, может снизить затраты на электроэнергию от перекачки, обеспечивает подачу воды во время перебоев в подаче электроэнергии, накопление пожаров и другие преимущества. В этой главе текста будут рассмотрены системы хранения воды, различные типы хранения воды, то, как хранение воды влияет на качество воды, а также общий обзор эксплуатации и обслуживания сооружений для хранения воды.
Почему необходимо хранение воды
Наибольшая потребность в воде приходится на ранние и вечерние часы дня. Утром клиенты принимают душ, пользуются туалетом и готовят еду, для чего требуется вода. Кроме того, большинство ирригационных систем используются в ранние утренние часы, прежде чем температура становится слишком высокой. В вечерние часы люди возвращаются с работы и учебы, и потребность в воде в это время обычно возрастает. В полдень и в ночное время используется мало.Без хранилища насосная мощность была бы примерно в два раза выше средней требуемой. Адекватное хранение позволяет равномерно перекачивать. Хранение также позволяет минимизировать участие оператора в нерабочее время. Без хранилища работники должны были бы быть доступны для управления системой в случае неожиданного увеличения спроса. Коммунальному предприятию потребуются насосы различных размеров, чтобы соответствовать изменениям спроса. Частое включение и выключение насосов приводит к повышенному износу насосов и двигателей и увеличению затрат на электроэнергию.
Еще одним преимуществом накопителя воды является возможность хранить и подавать воду во время чрезвычайных ситуаций и отключений электроэнергии. Если бы водоканал полагался исключительно на насосы для удовлетворения потребностей, каждый раз при отключении электричества водоснабжение было бы прервано. Хранение воды в резервуарах обеспечивает бесперебойную работу в это время. Некоторые распределительные системы имеют протяженные водопроводные магистрали, доставляющие воду в обслуживаемый населенный пункт. В этих условиях любой ремонт этих труб, требующий изолирования водопровода, нарушит подачу воды потребителям.
Пожаротушение — еще одна критическая потребность коммунальных систем водоснабжения. Коммунальные предприятия должны удовлетворять не только эксплуатационные потребности, но и тушение пожаров. На пожаротушение может приходиться до пятидесяти (50) процентов от общего объема хранения. Кроме того, требования пожаротушения должны выполняться во время обрывов магистральных линий, отключений электроэнергии и при максимальных требованиях потребителей. Соответствующее давление необходимо поддерживать и во время пожаров.
Хранение воды и качество воды
Хранение воды может помочь в улучшении качества воды, а также может способствовать возникновению проблем с качеством воды.Как часть Закона о безопасной питьевой воде, набор правил, называемых Правилами очистки поверхностных вод (SWTR), требует определенного времени, в течение которого хлор должен контактировать с водой, прежде чем вода достигнет первого потребителя. Резервуары для хранения воды могут обеспечить время задержки, чтобы позволить хлору оставаться в контакте с водой достаточно долго, чтобы обеспечить необходимое время. Хранение воды также может быть областью, где может происходить смешивание нескольких источников водоснабжения. Если поврежденный источник подачи закачивается в резервуар для хранения, неповрежденные источники также могут быть закачаны в резервуар, обеспечивая адекватное смешивание поврежденного источника.
Качество воды также может ухудшиться в резервуарах для хранения воды. Хотя резервуары для хранения воды обладают различными преимуществами, хранение слишком большого количества воды может привести к ухудшению качества воды. Остатки хлора могут уменьшиться, а вода может застаиваться, если не менять воду в резервуарах для хранения. Чередование резервуаров (позволяющее уровню в резервуаре повышаться и опускаться) может помочь избежать застоя и ухудшения качества воды.
Какой тип и размер хранилища требуется?
Резервуары для хранения воды бывают разных размеров и стилей.Некоторые из факторов, определяющих тип и емкость хранилища в системе распределения, зависят от размера системы, топографии системы распределения и того, как она устроена (распределена ли система или сконцентрирована в небольшом пространстве). площадь). Эти и другие критерии используются для проектирования потребностей в хранении воды.
Следует понимать несколько терминов, относящихся к хранению воды.
- Средняя дневная потребность (ADD) — это общая потребность в воде в течение периода времени, деленная на количество дней в этом периоде времени.Это также называется средней дневной потребностью.
- Максимальный дневной спрос (MDD) — это самый высокий общий спрос за 24-часовой период в течение данного года.
- Пиковая потребность в часах (PHD) — это максимальная потребность в течение одного часа в течение данного года.
- Поплавок в системе — это метод эксплуатации хранилища. Суточный поток в систему примерно равен средней дневной потребности. Когда потребности клиентов низки, хранилище будет наполняться, а когда потребности высоки, хранилище будет опустошаться.
Гидравлика системы напрямую связана с расположением резервуаров для хранения воды в системе распределения. Если резервуар для хранения воды расположен в непосредственной близости от насосной станции, потеря напора (давление) в самой дальней части распределительной системы может быть чрезмерной из-за трубопровода нормального размера. Дополнительная магистраль передачи может помочь уменьшить потерю давления такого типа. Если резервуар для хранения расположен в самом дальнем конце зоны обслуживания, соответствующее давление обычно получается на дальних концах и вблизи насосных станций.Такой тип установки позволяет избежать увеличения основных размеров. Однако в удаленном месте должно быть достаточно емкости для пополнения бака в периоды непиковой нагрузки. Кроме того, если существует большое расстояние между насосным оборудованием и хранилищем, в середине распределительной системы может возникнуть более низкое давление. Если возможно, лучше всего расположить хранилища рядом с зоной с самым низким давлением. Обычно это обеспечивает достаточное доступное давление для всей зоны обслуживания, и можно использовать водопровод меньшего диаметра, поскольку поток из резервуара разделяется на два направления.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Изображения от COC. OER лицензировано согласно CC BY. Для гидравлических целей более идеальным вариантом является наличие нескольких резервуаров меньшего размера вместо одного резервуара большего размера. Это обеспечивает более стабильное и равное давление во всей системе распределения. Потери напора также увеличиваются, когда требуется перекачка на большие расстояния и в условиях пиковой нагрузки. Расположение резервуаров для хранения вблизи центра распределительной системы позволяет насосным станциям большую часть времени работать в условиях средней дневной потребности или близких к ним.
Типы водохранилищ
Существуют различные типы водохранилищ. Они изготовлены из разных материалов и имеют разную форму для различных нужд. Несмотря на то, что существуют различные хранилища для хранения сырой воды и внутри очистных сооружений, в этом разделе обсуждаются только хранилища, используемые в распределительных системах. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных водохранилищ в распределительной системе:
- Приподнятые резервуары для хранения — В регионах с относительно ровным рельефом обычно используются приподнятые резервуары для хранения.Они представляют собой надземные резервуары, поддерживаемые стальной или бетонной башней или пьедесталом. Большинство из них сделаны из стали и предназначены для плавания в системе. Если они не построены достаточно высокими, они могут переливаться через край и обеспечивать недостаточное давление.
- Гидроневматические резервуары для хранения. Эти резервуары используются в очень небольших системах с соответствующим давлением. Они частично заполнены сжатым воздухом для подачи воды, превышающей производительность насоса, когда это необходимо.Эти типы систем также будут обеспечивать воду в течение ограниченного времени, если насос выходит из строя.
- Стояночные трубы — эти резервуары построены непосредственно на земле и имеют высоту больше диаметра. Они обычно используются для выравнивания запасов рядом с источником питания, например, колодцем. Их также можно использовать для дополнительной защиты от огня.
- Надземные резервуары для хранения — это наиболее часто используемые формы резервуаров для хранения на западном побережье США.Они могут хранить большое количество воды и расположены там, где рельеф таков, что их можно строить на склонах холмов. Основным недостатком является то, что для них требуется довольно большая площадь земли.
Компоненты наземных и надземных резервуаров для хранения
Эти танки имеют очень похожие компоненты. В этом разделе будут рассмотрены основные компоненты и рассмотрены любые различия между двумя стилями структур хранения.
Впускные и выпускные трубы
Надземные резервуары для хранения обычно имеют общую впускную и выпускную трубу, в то время как надземные резервуары для хранения могут иметь либо общие, либо отдельные впускные и выпускные трубы. Эти трубы предназначены для подачи воды и выхода воды из резервуара. Назначение отдельных входных и выходных трубопроводов — помочь воде циркулировать внутри резервуара. Общая труба (называемая стояком) для приподнятого резервуара для хранения обычно проходит до середины опорной конструкции, удерживающей резервуар.Впускной и выпускной трубопровод надземного резервуара-хранилища обычно входит в резервуар через нижнюю часть резервуара. В конфигурации с раздельным входом / выходом входное и выходное соединение обычно находится на противоположных концах резервуара.
Переливная труба
Бак каждого типа оборудован переливным патрубком. Он предназначен для того, чтобы вода могла выходить из резервуара в атмосферу в случае выхода из строя регуляторов уровня воды. Обычно они конструируются для сброса в водосборный бассейн и никогда не должны напрямую подключаться к канализации или ливневой канализации.У них должен быть надлежащий воздушный зазор, отделенный от зоны, в которую они выбрасываются, и они должны быть экранированы или иметь утяжеленный клапан, чтобы животные не могли попасть в трубу.
Дренажное соединение
Все резервуары необходимо периодически проверять. Хотя некоторые проверки могут проводиться с водой в резервуаре, обычно сливают резервуар для проверки, очистки и ремонта. Уровень воды в баке можно уменьшить, не допуская включения насосов для наполнения бака. Однако их можно опустить только до уровня высоты выпускной трубы, и ни в коем случае нельзя полностью опорожнять резервуар во время эксплуатации.После того, как во время эксплуатации вода опустится до емкости, можно открыть отдельную сливную трубу для слива остальной воды.
Устройства мониторинга
Резервуары для хранения воды, как и другие водораспределительные сооружения, обычно оснащены устройствами контроля. Подробности об этих устройствах мониторинга описаны в другой главе. Однако здесь мы также кратко обсудим их. Одна из самых важных вещей, которые необходимо контролировать в резервуарах для хранения, — это уровень воды. Поэтому большинство из них оснащено либо физическим датчиком, установленным на внешней стороне резервуара, либо датчиками уровня, которые могут передавать уровни в резервуаре в удаленные места.Эти устройства обычно снабжены сигнализацией высокого и низкого уровня воды.
Клапаны
Чтобы изолировать резервуар от распределительной системы, необходимо установить клапан вдоль впускного / выпускного трубопровода, входящего в резервуар. Затем этот клапан можно закрыть, чтобы вывести резервуар из эксплуатации для проведения технического обслуживания и ремонта. Иногда резервуар снабжен клапаном, называемым высотным клапаном. Этот клапан предназначен для закрытия, предотвращая переполнение бака.
Вентс
Вентиляция воздуха обычно обеспечивается на верхних частях резервуаров, чтобы позволить воздуху выходить, когда резервуар наполняется, и воздух поступает, а уровень в резервуаре падает.Эти вентиляционные отверстия должны быть достаточно большими, чтобы предотвратить сжатие резервуара, и они должны быть должным образом экранированы с минимальным размером ячеек ”.
Люки доступа
Также необходимо обеспечить доступ внутрь резервуара. В верхней части резервуаров для хранения есть как минимум, а иногда и несколько люков доступа. Это позволяет работам попасть в резервуар для осмотра и обслуживания. Эти люки должны быть правильно сконструированы с бортиками под крышкой, чтобы предотвратить попадание поверхностных вод в резервуар.В нижней части резервуара также есть люки для доступа, когда резервуар был опорожнен и выведен из эксплуатации для технического обслуживания и осмотра.
Лестницы
Необходимо обеспечить доступ к верхним и внутренним частям резервуаров. Обычно такой доступ обеспечивают лестницы. В некоторых надземных резервуарах для хранения воды используются винтовые лестницы, а не лестницы. Надземные резервуары для хранения обычно оборудованы тремя (3) разными лестницами. Первый поднимается по опоре башни от земли до балкона вокруг танка.Вторая лестница ведет с балкона на крышу резервуара. Третья лестница проходит по внутренней стороне резервуара для доступа изнутри. Наружные лестницы должны быть установлены на высоте от шести (6) до восьми (8) футов от земли или иметь закрытый металлический щит вокруг дна для предотвращения несанкционированного доступа.
Катодная защита
Внутренние стенки резервуара подвержены коррозии, особенно в верхних частях, которые не постоянно погружаются в воду. Катодная защита может уменьшить эту внутреннюю коррозию в стальных резервуарах с покрытием.Катодная защита меняет направление тока, которое приводит к растворению железа с поверхности резервуара, вызывая ржавчину и коррозию. Вместо стенок резервуара используются электроды с постоянным током (DC), которые подвержены коррозии. В теплом климате электроды можно подвешивать к крыше резервуара. В холодном климате электроды должны быть погружены в воду. Срок службы анодов составляет до десяти (10) лет, но их также следует проверять ежегодно.
Покрытия резервуаров
Поскольку сталь может окисляться и разрушаться, а вода считается «универсальным растворителем», важно правильно покрыть внутренние и внешние поверхности резервуаров.Внутренние покрытия должны выдерживать постоянное погружение в воду, переменную температуру воды, чередующиеся периоды смачивания и высыхания, истирание льдом, высокую влажность, нагревание, содержание хлора и минералов в воде. Внешние покрытия должны выдерживать аналогичные условия и сохранять хороший внешний вид. Все внутренние покрытия должны быть одобрены NSF.
Эксплуатация и обслуживание
Американская ассоциация водопроводных сооружений рекомендует проводить полную проверку всех водохранилищ каждые три (3) — пять (5) лет.Подземные и надземные резервуары для хранения следует периодически осушать, очищать, проверять, ремонтировать и красить. Внутренние поверхности следует тщательно очистить струей воды под высоким давлением или подметанием и чисткой. Вся грязь и мусор должны быть удалены из резервуара, а также должно произойти полное или точечное повторное покрытие.
Все резервуары необходимо продезинфицировать перед вводом в эксплуатацию. Это включает новую конструкцию и резервуары, снятые с эксплуатации на техническое обслуживание. Существует три (3) основных метода дезинфекции резервуаров для хранения:
- Первый метод включает заполнение всего резервуара водой с поддержанием остаточного уровня дезинфицирующего средства 10 мг / л.Если вода дезинфицируется перед попаданием в резервуар, время задержания составляет шесть (6) часов, а если резервуар наполнен, а затем продезинфицирован, время задержания составляет двадцать четыре (24) часа.
- Второй метод — опрыскивание внутренних стен дезинфицирующим раствором концентрацией 200 мг / л.
- Третий метод требует заполнения шести (6) процентов резервуара и его дезинфекции до остаточного содержания 50 мг / л. После этого бак полностью заполняется и выдерживается в течение 24 (двадцати четырех) часов.
Затем из резервуара необходимо взять образец и проанализировать его на общее количество колиформных бактерий. Если результаты окажутся положительными, потребуется дополнительная дезинфекция, пока два (2) последовательных образца не станут отрицательными. Из новых резервуаров и резервуаров с повторным покрытием также необходимо отобрать пробы и проанализировать их на летучие органические соединения.
Регулярные проверки также должны проводиться на резервуарах для хранения воды. Трубопровод перелива, вентиляционные отверстия, люки, лестницы и замки следует часто проверять на предмет повреждений и вандализма. Лестницы должны быть в хорошем состоянии и заменены, если они сочтены небезопасными.Крышу и точки доступа также следует проверить на наличие трещин и отверстий, чтобы предотвратить попадание воды с поверхности в резервуар.
Примеры вопросов
1. Клапан высоты используется для ___________.
- Предотвратить слишком быстрое наполнение резервуаров для хранения
- Предотвратить переполнение резервуаров для хранения
- Разделить впускной и выпускной потоки
- Ничего из вышеперечисленного
2. Необходимо провести полную проверку резервуаров для хранения воды?
- Ежегодно
- Раз в два года
- Каждые 3-5 лет
- Каждые 5-10 лет
3.Без хранилища насосная мощность будет примерно ___________.
- В два раза больше средней потребности
- В три раза больше среднего требования
- Меньше среднего требования
- Ничего из вышеперечисленного
4. Потребность в пожаре может составлять до ___________.
- 10% хранения
- 25% хранения
- 50% хранения
- 100% хранения
5.Рекомендуется, чтобы в резервуарах для хранения было ___________.
- Отдельный входной и выходной трубопровод
- Общий впускной и выпускной трубопровод
- Выходные отверстия в два раза больше, чем входной трубопровод
- Нет рекомендаций
Схематическое изображение гидравлического контура. 1) Резервуар для воды; …
Контекст 1
… схематическое изображение гидравлического контура, используемого для проведения экспериментов со стратифицированным потоком, показано на рис.1. Вода подавалась из резервуара объемом 100 м 3 (1) и закачивалась по системе труб в каналы, расположенные на входе в канал (2). Набор клапанов и расходомеров использовался для контроля расхода. Для получения различных уровней стратификации высококонцентрированная соленая вода (100ppt) была приготовлена в контейнере объемом 1 м 3 (5) и закачана из резервуара постоянного напора в трубу, соединенную с нижним воздуховодом. Измеритель проводимости, помещенный в нижний канал на расстоянии 1 м от входа в открытый канал, использовался для контроля концентрации соли.Клапан также использовался для контроля концентрации соли, чтобы можно было достичь необходимого уровня расслоения. Флуоресцентный краситель (родамин 6G), вводимый в ту же пробирку, использовали в качестве заменителя для измерений солености, чтобы использовать технику индуцированной лазером флуоресценции. Краситель вводился под действием силы тяжести, и расходомер использовался для контроля количества выделяемого красителя. Третий контейнер (7) подавал в воду затравочные частицы (Iriodin 111 Rutile Fine Satin). Целью затравки частиц было улучшение качества лазерных измерений.Частицы выпускались либо в верхний, либо в нижний канал, в зависимости от места снятия показаний. После прохождения через открытый канал (3) вода поступает в небольшой резервуар, где она либо сливалась (если в воду добавлялась соль), либо возвращалась в систему (если в воду не добавлялась соль). Эта система рециркуляции была важна, так как желобу давали поработать около одного часа, чтобы обеспечить равномерный поток перед началом экспериментов. Чтобы исследовать фундаментальное взаимодействие между турбулентностью и стратификацией, измерения скорости и концентрации проводились в узком прямоугольном открытом канале с уклоном пласта 1: 2000 и отношением ширины к глубине, равным единице (B / H = 1).Канал состоял из лотка длиной 12,0 м, в котором первые 2,5 м были приспособлены для создания двухслойного стратифицированного потока. Расход в каждом слое составлял 1,25 · 10 -3 м 3 / с. В верхний канал поступает пресная вода, а в нижний канал — соленая вода, концентрация в которой зависит от рассматриваемого уровня стратификации. Через 2,5 м поток входит в открытый канал, и жидкости из двух каналов начинают смешиваться. Выходной водослив контролировал глубину потока, чтобы получить условия равномерного потока с 0.Глубина 1м. Канал имел ширину 0,1 м и длину 9,5 м. С целью анализа развития потока измерения проводились в трех различных поперечных сечениях: x / Dh = 12, x / Dh = 24 и x / Dh = 48. Однако большинство анализов проводилось на последнем участке. , где поток был более развитым. Детали гидравлического контура можно найти в Siqueira (2002), а схематический вид канала приведен на рис. 2. …
Контекст 2
… схематическое изображение гидравлического контура, используемого для эксперименты со стратифицированным потоком показаны на рис.1. Вода подавалась из резервуара объемом 100 м 3 (1) и закачивалась по системе труб в каналы, расположенные на входе в канал (2). Набор клапанов и расходомеров использовался для контроля расхода. Для получения различных уровней стратификации высококонцентрированная соленая вода (100ppt) была приготовлена в контейнере объемом 1 м 3 (5) и закачана из резервуара постоянного напора в трубу, соединенную с нижним воздуховодом. Измеритель проводимости, помещенный в нижний канал на расстоянии 1 м от входа в открытый канал, использовался для контроля концентрации соли.Клапан также использовался для контроля концентрации соли, чтобы можно было достичь необходимого уровня расслоения. Флуоресцентный краситель (родамин 6G), вводимый в ту же пробирку, использовали в качестве заменителя для измерений солености, чтобы использовать технику индуцированной лазером флуоресценции. Краситель вводился под действием силы тяжести, и расходомер использовался для контроля количества выделяемого красителя. Третий контейнер (7) подавал в воду затравочные частицы (Iriodin 111 Rutile Fine Satin). Целью затравки частиц было улучшение качества лазерных измерений.Частицы выпускались либо в верхний, либо в нижний канал, в зависимости от места снятия показаний. После прохождения через открытый канал (3) вода поступает в небольшой резервуар, где она либо сливалась (если в воду добавлялась соль), либо возвращалась в систему (если в воду не добавлялась соль). Эта система рециркуляции была важна, так как желобу давали поработать около одного часа, чтобы обеспечить равномерный поток перед началом экспериментов. Чтобы исследовать фундаментальное взаимодействие между турбулентностью и стратификацией, измерения скорости и концентрации проводились в узком прямоугольном открытом канале с уклоном пласта 1: 2000 и отношением ширины к глубине, равным единице (B / H = 1).Канал состоял из лотка длиной 12,0 м, в котором первые 2,5 м были приспособлены для создания двухслойного стратифицированного потока. Расход в каждом слое составлял 1,25 · 10 -3 м 3 / с. В верхний канал поступает пресная вода, а в нижний канал — соленая вода, концентрация в которой зависит от рассматриваемого уровня стратификации. Через 2,5 м поток входит в открытый канал, и жидкости из двух каналов начинают смешиваться. Выходной водослив контролировал глубину потока, чтобы получить условия равномерного потока с 0.Глубина 1м. Канал имел ширину 0,1 м и длину 9,5 м. С целью анализа развития потока измерения проводились в трех различных поперечных сечениях: x / Dh = 12, x / Dh = 24 и x / Dh = 48. Однако большинство анализов проводилось на последнем участке. , где поток был более развитым. Подробную информацию о гидравлической схеме можно найти в Siqueira (2002), а схематический вид канала представлен на рис. 2. …
Схема стояка водопровода | Сантехнические услуги
NYC DOB имеет руководящие принципы «профессиональных требований к проектированию» для сантехнических проектов в городе.Прежде всего, важно, чтобы инженер, имеющий государственную лицензию, например высококвалифицированные инженеры, работающие в компании Nearby Engineers New York Engineers, или архитектор, подал в DOB заявки на разрешение на работу и планы, необходимые для проекта. Для всех проектов по установке и модификации сантехники инженерам и архитекторам рекомендуется подавать заявки на проекты, которые были профессионально сертифицированы, чтобы показать, что они были выполнены в соответствии с соответствующими кодексами и другим законодательством.
С июля 2019 года все запросы на получение разрешений и заявки на вакансии сантехников должны подаваться через DOB NOW, новый онлайн-инструмент, который был введен для упрощения ведения бизнеса с DOB. Несмотря на то, что DOB уже имеет систему электронной подачи документов, с июля 2019 года никакие бумажные заявки не будут приниматься.
NYC DOB предоставляет полезную информацию, которая поможет всем непрофессионалам понять широкий спектр строительной документации, необходимой как для новых построек, так и для переделок / модификаций.Диаграммы стояков, конечно, упоминаются вместе с обычными планами участка и этажей, а также подробными чертежами и энергетическим анализом. По сути, если необходимо установить какие-либо новые трубопроводы, требуется диаграмма стояков, чтобы показать детали для:
- Трубы, включающие сантехнические, ливневые и вентиляционные трубопроводы.
- Магистрали горячего и холодного водоснабжения.
- Спринклеры от бытовых, напорных и газовых трубопроводов.
Также должны быть указаны отметки этажей.
С точки зрения кодексов, регламентирующих проектирование сантехники (включая схемы водопроводных стояков), в то время как Строительный кодекс Нью-Йорка содержит главу, посвященную водопроводным системам, все это гласит, что Сантехнический кодекс Нью-Йорка регулирует «строительство, монтаж, установку, изменение, ремонт. , перемещение, замена, добавление, использование или обслуживание сантехнического оборудования и систем ».
Итак, это Сантехнический кодекс, на который мы, как инженеры МООС, ссылаемся для обязательных требований к строительной документации различного типа, необходимой для получения разрешений на строительство.Кодекс требует очень конкретных данных и информации из планов строительства, и вы увидите, что диаграмма стояка водопровода — только одна из пяти, перечисленных ниже:
- Диаграммы подъемников , на которых показана высота этажей, все сантехнические устройства и схематическое расположение их соединений с почвой, канализацией и вентиляционными трубами. Вся земля, отходы и вентиляционные трубы должны быть включены в схему, показывающую их точки соединения с канализацией здания до того места, где они заканчиваются над крышей.Также должны быть показаны все ведущие трубопроводы, используемые для отвода ливневой воды с крыши или водосточных желобов, а также трубопроводы ливневых вод от точки соединения со строительной канализацией до водосточной трубы. И последнее, но не менее важное: все стояки должны быть показаны на схеме стояков водопровода.
- Схематические планы этажей , на которых показаны компоновка, расположение и расстояние между сантехническими приборами, а также водопроводные нагрузки, а также размер, материал и расположение канализационных и дренажных систем в зданиях. Также должны быть показаны трубопроводы для воды, сточных вод, почвы, вентиляции и газораспределения.Таким образом, эти планы и схемы стояков частично пересекаются, но их представление отличается.
- Планы этажей с указанием компоновок с деталями штабеля, показанными на одном чертеже.
- Планы по дополнительному оборудованию , включая резервуары для воды, насосы, эжекторы и трубопроводы.
- Планы новых сантехнических систем и изменения существующих систем. Помимо отображения соответствующей отметки самого нижнего приспособления и приблизительного внутреннего верха общественной канализации, они должны показывать количество, размер и расположение предлагаемых канализационных соединений, а также размер и относительное расположение всех водопроводов, направляющих, и стояки.Также требуется справка Департамента охраны окружающей среды с указанием минимального давления воды в магистрали, обслуживающей здание.
Конечно, Сантехнический кодекс также содержит исчерпывающие детали, касающиеся проектирования систем распределения воды в зданиях, канализации, ливневой канализации и вентиляционных отверстий, все из которых имеют отношение к схемам водопроводных стояков.
Обратите внимание, что, хотя пожарные спринклеры от бытовых, стояков и газопроводов упоминаются в директивах DOB, они регулируются не Сантехническим кодексом Нью-Йорка, а скорее Пожарным кодексом Нью-Йорка и Строительным кодексом Нью-Йорка.Однако согласно спецификациям спринклерные системы должны быть спроектированы и установлены в соответствии со стандартами Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в частности:
- NFPA 13: Стандарт для установки спринклерных систем
- NFPA 13D: Стандарт для установки спринклерных систем в одно- и двухквартирных жилых домах и промышленных домах
- NFPA 13E: Рекомендуемая практика для операций пожарной охраны на объектах, защищенных спринклерными и стоячими системами
- NFPA 13R: Стандарт для установки спринклерных систем в малоэтажных жилых помещениях
- NFPA 25: Стандарт по проверке, испытанию и техническому обслуживанию систем противопожарной защиты на водной основе
Несмотря на то, что схемы водопроводных стояков для зданий могут включать водоснабжение и сточные воды, ливневые и канализационные воды, водопроводные системы в больших высотных зданиях являются сложными, поэтому эти два широких элемента довольно часто разделяются на две схемы стояков.