Меню Закрыть

Принцип работы пружинного гидроаккумулятора: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение.

Содержание

принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение.

Гидроаккумулятор: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение

Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Зачем нужен гидроаккумулятор

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

  1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
  2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
  3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
  4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора

Устройство гидроаккумулятора

Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.


На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.

бак гидроаккумулятора

Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.

Проверка давления в гидроаккумуляторе с помощью манометра

Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

Настройка реле давления

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Таблица расчета гидроаккумулятора

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

  • Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
  • К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
  • Pmax – давление при выключении насоса, бар;
  • Pmin – давление при включении насоса, бар;
  • Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
Таблица мощности насоса и коэффициент К

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Pmax (бар)Pmin (бар)Pвозд (бар)A max (куб.м/час)K (коэффициент)
3.01.81.62.10.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

  • чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
  • поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
  • поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
  • исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
  • достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

ТИПЫ ГИДРОАККУМУЛЯТОРОВ | Гидравлика Гудрей

Гидроаккумулятор – это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.

По способу накопления энергии гидравлические аккумуляторы разделяются на два типа:

— гидроаккумуляторы с механическим накопителем;

— гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем по конструкции разделяются на две основные группы:

— грузовые гидроаккумуляторы;

— пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа.

В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот.

 Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Грузовой гидроаккумулятор

Преимущества:

— постоянное давление аккумулятора;

— простота конструкции;

— большой рабочий объём;

— низкая стоимость.

Недостатки:

— низкая энергоёмкость;

— высокая инерционность;

— громоздкость конструкции;

— низкое давление.

Пружинный гидроаккумулятор

Преимущества:

— относительная простота конструкции;

— невысокая стоимость.

Недостатки:

— давление зависит от характеристики и линейной деформации пружины;

— небольшой рабочий объём;

— инерционность.

Пневмогидравлический гидроаккумулятор

Преимущества:

— высокая энергоёмкость при малых размерах;

— различные исполнения по конструкции и назначению;

Недостатки:

— давление аккумулятора изменяется в соответствии с политропным процессом сжатия и расширения газа.

hydroaccumulators

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы. Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость: P0V0n = P1*V1n = P2*V2n. Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.

При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50%. Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

— аккумулирование гидравлической энергии;

— питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;

— уравновешивание сил и нагрузок;

— компенсация утечек;

— компенсация объёмов рабочей жидкости;

— демпфирование пульсации поршневых насосов;

— демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;

— демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;

— гашение гидроударов;

— амортизационная подвеска мобильной техники и пр.

По конструктивному исполнению пневмогидроаккумуляторы делят на три типа:

— баллонные

— поршневые

— мембранные

Рассмотрим каждый из типов более подробно:

art accumulators 1

Баллонный гидроаккумулятор — самый распространенный тип аккумулятора на средний расход в гидроприводах быстрого действия. В качестве разделителя среды используется резиновый баллон. Изначально баллон находится под давлением газа. Жидкостная полость соединена с системой. При увеличении давления в системе, баллон сжимается, вбирая в аккумулятор некоторое количество жидкости. При уменьшении давления сжатый газ вытесняет жидкость обратно в систему. Устанавливаются обычно вертикально или горизонтально. Полость жидкости должна находиться снизу. Работать могут в диапазоне температуры от -50°С до + 150°С. Каучуковый баллон по мере износа может быть заменен на новый.

art accumulators ballon

Поршневой гидроаккумулятор — простота конструкции обеспечивает ему сравнительно небольшую стоимость по сравнению с возможностью работать на больших объёмах (до 600 литров). Принцип работы такой же, как и у баллонного, с той лишь разницей, что в качестве разделительной среды используется металлический поршень. От материала уплотнений в поршне зависит среда и температура, с которой совместимы гидроаккумуляторы. В связи со своими особенностями, поршневой аккумулятор имеет свои преимущества, по сравнению с остальными. Вот некоторые из них:
— широкий ассортимент изделий: от 0.1 до 1200 л номинального объема;

— высокое соотношение между давлением зарядки газа и максимальным рабочим давлением жидкости;
— экономичное решение использования газовых резервных баллонов для систем с низкой разницей давлений;
— возможны низкие скорости потока. Ограничение: максимальная скорость поршня;
— экономия мощности;
— высокий уровень эффективности гидравлической установки;
— отсутствие возникновения внезапного падения давления газа при износе уплотнений;
— компактность;
— контроль объема жидкости по всей длине хода поршня, например, с помощью электрического конечного выключателя.

art accumulators porshen

Мембранный аккумулятор — ввиду своих небольших размеров, используется чаще всего там, требуется моментальное высвобождение энергии при небольших размерах (например, станки или мобильная техника). Диапазон вместимости рабочей жидкости варьируется от 0,75 до 4 литров. Принцип работы схож с поршневым аккумулятором, только в качестве разделителя сред применяется каучуковая мембрана. Различают два типа мембранных аккумуляторов: со сварным и разборным корпусом. В сварной конструкции мембрана запрессована в кольцевой паз внутри корпуса, а специальная технология обеспечивает минимальный нагрев во избежание повреждений мембраны при сварке. В этом заключается отличие от разборной мембраны, где верхняя и нижняя части корпуса соединены посредством резьбы. Такое устройство позволяет заменять мембрану, не меняя корпус. Допустимая рабочая температура от -10°С до +80°С.

art accumulators 2

В процессе использования гидравлических систем было разработано много дополнительных устройств для более удобного использования и обслуживания гидроаккумуляторов. Например, запорно-предохранительные блоки, которые монтируются между аккумулятором и рабочей линией для предохранения его от перегрузки, его отключения и разрядки (применяют ручное и электрическое управление). Непосредственно, для заправки азотом аккумулятора, появились зарядные устройства. Их можно поделить на два вида по конструктивному и принципиальному исполнению: переливного типа и вакуумной перекачки. Первый вид представляет собой перепускной или редукционный клапан с манометром, который подключается к газовой полости аккумулятора и баллону с азотом. Заправка происходит по принципу перетекания из области высокого давления (азотный баллон) в область низкого (аккумулятор). Второй вид является более сложным устройством, обычно состоящим из гидравлической маслостанции, вакуумного насоса и с полностью автоматизированным управлением. Перекачивает азот путем вакуумной откачки из азотного баллона и наполнения газовой полости аккумулятора. Перед переливным типом имеет то преимущество, что может полностью выкачать газ из азотного баллона и имеет возможность работать с большими давлениями. Следует отметить, что у каждого производителя свои подсоединения к газовой полости, поэтому, если на предприятии установлено сразу несколько разных видов, необходимо иметь в наличии различные переходники. В настоящий момент, гидроаккумулятор установлен в среднем на двух из трёх гидравлических систем. Следует помнить, что, так как пневмогидроаккумулятор — это устройство, работающее под давлением, оно обязано иметь сертификат по безопасности той страны, в которой применяется. Это касается также и запорно-предохранительных блоков. Ведь зачастую только соблюдая правила безопасности и правильные условия эксплуатации можно добиться продуктивного, бесперебойного и долговременного протекания рабочего процесса.

Авторы: к.т.н, инженер технического бюро Хюдак Новокузнецк Кариколпаков Василий Михайлович, инженер технического бюро Хюдак Санкт-Петербург Шашков Дмитрий

Гидроаккумулятор для водоснабжения: принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение

Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Зачем нужен гидроаккумулятор?


Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

  •  Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
  • Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
  • Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
  • Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора


Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции


Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса


Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю


Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции


Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.
Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.
Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.


С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

  •  Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
  •  К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
  •  Pmax – давление при выключении насоса, бар;
  •  Pmin – давление при включении насоса, бар;
  •  Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
  Pmax (бар)      Pmin (бар)     Pвозд (бар)      A max (куб.м/час)      K (коэффициент)
  3.0 1.8     1.6       2.1       0.25

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

  •  чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
  •  поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
  •  поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
  •  исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
  •  достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

Принцип работы гидроаккумулятора

Принцип работы гидроаккумулятора

Специальная емкость, которой является гидроаккумулятор для систем водоснабжения, предназначается для бытового и промышленного использования. Назначение этого изделия заключается в принятии на себя некоторого объема жидкости и избыточного давления, имеющегося в системе.

Современный автономно функционирующий водопровод обязательно укомплектовывают резервуаром, в котором хранится определенный объем воды. Самым простым вариантом данного устройства является металлический или пластиковый бак, располагаемый на чердаке.

Правда, сейчас гидроаккумуляторы уверенно вытесняют стандартные накопители. Дело в том, что они намного удобнее и оказывают лучшее влияние на состояние всей системы водоснабжения объекта недвижимости.

Принцип работы гидроаккумуляторов

Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.

На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.

Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.

Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.

Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.

Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.

Функционирует он так:

  1. По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
  2. Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
  3. В итоге давление в емкости вновь повышается.
  4. Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.

В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.

Наличие напорного бака в водоснабжающей сети обеспечивает ее стабильную работу, а кроме этого, является защитой от возможности возникновения гидроударов. Помимо этого, внутри резервуара все время находится определенный запас воды, который не будет лишним в случае, например, поломки насоса.

Виды гидробаков для систем водоснабжения

Гидроаккумуляторы в зависимости от типа установки делятся на вертикальные и горизонтальные изделия. В первом случае устройства отличаются тем, что для их монтажа легче отыскать подходящее месторасположение. И вертикальные, и горизонтальные баки снабжают ниппелями.

Одновременно с водой в устройство поступает и незначительное количество воздуха. Он со временем накапливается внутри и частично занимает объем емкости. Чтобы бак функционировал исправно, необходимо периодически стравливать собравшийся воздух посредством ниппеля.

То, как устроен гидроаккумулятор вертикального типа, позволяет применять ниппель именно для этой цели. В свою очередь с горизонтальными емкостями все сложнее. Кроме ниппеля, предназначенного для стравливания воздуха, на напорный бак нужно устанавливать запорный кран и отвод в канализационную систему. Все вышесказанное имеет отношение к моделям, которые могут накапливать жидкость объемом свыше 50 литров.

Если бак меньше, тогда устройство вне зависимости от типа не имеет никаких особых приспособлений для удаления воздуха из мембраны. Но его все равно необходимо из гидробака удалять, поэтому из него периодически сливают воду, после чего вновь заполняют жидкостью.

Данную процедуру выполняют в следующей последовательности:

  1. В первую очередь отключают питание насосного оборудования и реле давления.
  2. Затем открывают ближайший смеситель.
  3. Воду сливают, пока бак не опустеет.
  4. Дальше кран закрывают, подают питание на реле и насос, после чего вода заполняет бак в автоматическом режиме.

Для автономно обустраиваемых инженерных систем используют два вида гидроаккумуляторов для водоснабжения – они бывают синего и красного цвета. Такая их особенность позволяет отличать резервуары по назначению. Синий бак применяют при обустройстве систем холодного водоснабжения, а красный аккумулятор – для функционирования отопительного контура.

Кроме цвета типы гидроаккумуляторов для водоснабжения отличаются в зависимости от характеристик материалов, применяемых для производства мембран. В любом случае используется высококачественная резина, которая предназначается для контакта с продуктами. Но в красных баках устанавливают мембраны, рассчитанные на соприкосновение с горячей водой, а в синих – с холодной.

 

Устройство гидробака

Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла.

Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука.

Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.

 Работа гидроаккумулятора происходит циклично:

  1. При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.
  2. «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.
  3. Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.
  4. При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.

 Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

  1. Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.
  2. Кроме создания запаса воды накопитель смягчает гидравлические удары в системе водопровода. Воздух, содержащийся внутри баллона, уменьшает перепады давления в трубопроводе благодаря способности к сжатию. Как итог, меньше изнашиваются все элементы системы.
  3. Во время отключения электричества в гидробаке остается резервный запас воды, что важно при частых перебоях случае в электроснабжении.

Типы конструкций и их устройство

В зависимости от используемого насоса и расположения насосной станции, в быту применяются гидроаккумуляторы горизонтальной и вертикальной установки.

Такие типы формовки позволяют вписать их в пространство любого технического помещения. Устанавливать агрегат нужно с расчетом на его удобное обслуживание. Нужно предусмотреть доступ для ремонта и, при необходимости, слива воды.

Наиболее рационально подключение горизонтальных гидробаков к наружным насосам, а вертикальных – к погружным, но в любом случае окончательное решение надо принимать на месте в зависимости от параметров всей системы.

В работе агрегатов принципиальных отличий нет. Разница в способе стравливания лишнего воздуха, который скапливается во время эксплуатации в водопроводной системе. При больших объемах воды, проходящей через накопитель, из нее выделяется растворенный воздух. Он может создавать воздушные пробки и затруднять работу системы.

В конструкциях с вертикальным расположенным цилиндром отверстие с клапаном находится в верхней части агрегата, т.к. воздух собирается в верхней части цилиндра. В горизонтальных гидробаках обычно такого устройства нет. Требуется дополнительный монтаж трубопровода из шарового крана, сливной трубки и ниппеля.

В накопителях объемом до 100 л устройств для выпуска воздуха нет. Лишний газ удаляется после полного слива воды.

Для чего необходим такой накопитель?

При наличии гидробака цикл включения-отключения насоса происходит только при необходимости наполнить бак достаточным запасом воды.

Если бы гидроаккумулятора не было, насос включался бы каждый раз, когда кто-то из домочадцев открывает кран.

Наличие накопительного бака в системе позволяет:

  • значительно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса;
  • предупредить вред от возможных гидроударов в системе;
  • поддерживать в системе определенное давление;
  • предотвратить поломки элементов системы водоснабжения и сантехнического оборудования.

Принцип работы гидроаккумулятора

Основной задачей гидроаккумулятора является накопление энергии жидкости, значит он должен вмещать некоторый объем жидкости и содержать какой-либо механизм накопления энергии. Рассмотрим несколько возможных вариантов накопления энергии: груз поднятый на высоту обладает потенциальной энергией, так же как сжатая пружина или сжатый газ. Эти механизмы используются для накопления энергии.

Жидкость, поступая в полость аккумулятора, передает энергию устройству накопления — поднимает груз, сжимает пружину или газ. При необходимости накопленная энергия используется для подачи жидкости под давлением из аккумулятора в систему.

Виды гидроаккумуляторов

  • грузовые
  • пружинные
  • гидропневматические

Устройство грузового гидроаккуммулятора

В грузовых гидроаккумуляторах, на жидкость действует нагрузка вызванная силой тяжести. При зарядке такого аккумулятора жидкость поступает под поршень 1 на котором установлен груз 2, при поступлении жидкости поршень вместе с грузом поднимается. При разрядке груз давит на поршень, которые передает энергию жидкости 3 под давлением, истекающей из гидроаккумулятора.

Расчет давления в грузовом гидроаккуммуляторе

В грузовом гидроаккумуляторе давление жидкости прямо пропорционально массе давящего груза и обратно пропорционально площади поршня.

Давление будет постоянным независимо от объема оставшейся жидкости, так как оно определяется только массой груза и площадью поршня.

Устройство пружинного гидроаккуммулятора

При зарядке пружинного гидроаккумялятора вместо поднятия груза поршень 1 сжимает пружину 2. При разрядке пружина, разжимаясь, передает накопленную энергию воздействуя на поршень, который в свою очередь давит на жидкость 3.

Расчет давления в пружинном гидроаккуммуляторе

В пружинном гидроаккумуляторе давление жидкости зависит от жесткости и величины перемещения пружины.

Давление в аккумуляторе будет уменьшаться по мере уменьшения объема жидкости в аккумуляторе, так как усилие пружины зависит от величины сжатия.

Гидропневматические аккумуляторы

Наибольшее распространение в технике получили гидропневматические аккумуляторы, которых механическая пружина заменена запертым объемом с газа.

Различают гидропневматические аккумуляторы с разделителем и без него.

Гидропневиоаккумуляторы без разделителя используются редко, т.к. при больших величинах давления аккумулирующим газом будет насыщаться рабочая жидкость, что в гидравлике нежелательно. В качестве разделительных элементов используются, поршни, баллоны и мембраны. Ознакомимся с конструкцией самых распространенных пневмогидравлических аккумуляторов.

Баллонный пневмогидроаккумулятор

В аккумуляторах этого типа, газ, находится в баллоне 1, который расположен в корпусе 2. Для заправки гидропневмоаккумулятора газом предназначен зарядный вентиль 3. Клапан 4 ограничивает расширение баллона при отсутствии в полости жидкости под давлением. Подвод рабочей жидкости осуществляется через канал 5.

Баллоные аккумуляторы рекомендуется устанавливать вертикально, хотя в некоторых случая допустимо и горизонтальное расположение.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

что это такое, для чего нужен, как устроен и как работает

Чтобы обеспечить стабильную работу водопровода, следует выяснить, что такое гидроаккумулятор. Это полезное устройство необходимо для автоматизации работы независимой водопроводной системы.

Оно также позволяет заметно продлить срок использования насоса и защитить оборудование от гидроударов.

В этом материале мы расскажем об обустройстве и принципах работы гидроаккумуляторов, а также приведем рекомендации по монтажу оборудования.

Содержание статьи:

Устройство и принцип работы

От обычного накопителя гидроаккумулятор отличает более сложное устройство, которое заметно расширяет его функционал.

Он состоит из:

  • металлического корпуса;
  • внутренней мембраны;
  • ниппеля;
  • патрубка для воды.

Мембрана разделяет емкость на две части, одна предназначена для воды, а во вторую подкачивают воздух или инертный газ. В результате жидкость внутри устройства находится под определенным давлением. Это позволяет регулировать напор воды в системе.

О том, для чего нужен гидроаккумулятор, сможет рассказать каждый, кто хотя бы раз сталкивался с проблемой низкого напора в системе. Иногда задачу решают с помощью , но ГА – более эффективный вариант.

Гидроаккумулятор в разрезеГидроаккумулятор в разрезе

Внутри гидроаккумулятора находится мембрана¸ которая разделяет устройство на две части: для воды и для воздуха, поэтому ГА также называют мембранным баком

Его устанавливают в системе после насоса на наружном или внутреннем водопроводе, конкретная схема зависит от характеристик системы. Вода поступает в емкость и накапливается там, при этом благодаря мембране внутри создается давление, необходимое для нормальной эксплуатации автономного водоснабжения с безотказной подачей воды в краны.

Обычный накопитель не гарантирует подходящих характеристик давления для водопровода, так как напор создается только из-за разницы в высоте расположения точки забора воды и емкости с водой. А вот с ГА не нужно поднимать бак на чердак или эстакаду, так как можно подкачать воздух, чтобы создать желаемый напор.

Современная техника, например, машинка-автомат, гидромассаж, джакузи, посудомоечная машина, способна функционировать только при в водопроводной сети. Да и обычный душ удобнее принимать, когда поток воды достаточно сильный, а не течет слабой струйкой.

Гидроаккумулятор обязательно используют в комплекте с реле давления, которое управляет насосом, подающим воду из скважины, колодца и т.п., и манометром, предназначенным для контроля и отслеживания рабочих параметров независимого водоснабжения.

Схема подключения гидроаккумулятораСхема подключения гидроаккумулятора

Реле давления и манометр нужны для автоматизации работы насоса¸ а фильтры очищают воду от ненужных примесей и защищают гидроаккумулятор от повреждений

Реле настраивают таким образом, чтобы по достижении выбранного пользователем давления насос включался и отключался. Когда в гидроаккумулятор наберется достаточное количество воды, и давление достигнет максимальной заданной точки, насос выключится. Этот показатель по понятным причинам называют давлением отключения.

В процессе использования воды давление в баке постепенно уменьшается. Когда оно достигает минимального заданного значения (это так называемое давление включения), насос начинает работать. Вода поступает в емкость, давление растет, достигает предела, после чего насос отключается.

Затем вода снова убывает из бака, когда хозяева дома открывают кран, давление падает, реле запускает насос и т.д. Если исключить из этой цепочки ГА и реле, насосное оборудование будет включаться каждый раз при открывании крана. Такое использование дорогостоящей техники нерационально, поскольку ресурс ее работы ограничивается определенным количеством включений-выключений.

Насосная станция с гидроаккумуляторомНасосная станция с гидроаккумулятором

Гидробак может поставляться как отдельный агрегат или в составе насосной станции. В первом случае его подключают к погружному насосу через реле давления

Кроме того, насос подает воду стремительно, что может обернуться таким явлением как . Для водопровода этакие нагрузки нежелательны, они могут повредить трубы. А гидроаккумулятор – это прочное устройство, которое станет буфером и защитит систему от нежелательного воздействия.

Наконец, гидробак позволяет создать некоторый запас воды. Даже при отсутствии электроэнергии какое-то время можно будет пользоваться водой, хранящейся в ГА. Конечно, это не такой большой запас, как в накопителе, но и он может оказаться очень полезным.

Какими бывают гидроаккумуляторы?

Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.

Емкость аккумулятораЕмкость аккумулятора

Общий объем гидробака и количество воды, которое он может вместить, это разные показатели. Емкость выбирают в зависимости от характеристик водопроводной системы

В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.

Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.

Мембранный бак для системы отопленияМембранный бак для системы отопления

Мембранные баки с красным корпусом предназначены для систем ГВС или для отопления. Их нужно использовать строго по назначению

Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.

Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.

В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.

Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.

Если планируется организация независимой системы водоснабжения, нужно знать, как устроен обычный гидроаккумулятор для воды. Следует сразу определиться с вариантами подключения к водопроводу и способами удаления воздуха, если давление превысит нормативное значение, а также со схемами подсоединения к системе.

Модели гидроаккумуляторовМодели гидроаккумуляторов

Импортные модели ГА выглядят очень презентабельно, но они не всегда подходят для эксплуатации в местных условиях. Перед покупкой такого устройства следует изучить отзывы

Следует помнить, что они изначально проектировались под условия страны, где были произведены, а они не всегда совпадают с местными реалиями. Условия эксплуатации могут оказаться слишком сложными для западных моделей, поэтому имеет смысл поискать вариант от отечественного производителя, который и по стоимости может оказаться более привлекательным.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Установить гидробак несложно, его просто подключают к водопроводной системе после насоса. Перед входом в устройство необходимо поставить хороший фильтр, чтобы очистить воду от примесей. Они могут скопиться внутри и повредить мембрану.

Гидроаккумулятор с реле давленияГидроаккумулятор с реле давления

Гидроаккумулятор, предназначенный для автономного водопровода, лучше всего использовать с реле давления, которое будет управлять работой погружного насоса

Нужно правильно выбрать место для монтажа. ГА должен стоять там, куда можно свободно подойти для осмотра прибора и его технического обслуживания. Со временем может понадобиться ремонт устройства, поэтому не помешает заранее продумать порядок его демонтажа и трудности, которые могут в это время возникнуть.

Очень важно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали. Это позволит избежать гидравлических потерь из-за сужения трассы на каком-то участке. Использование переходников допустимо, но нежелательно. Во время поступления и убывания воды мембранный бак может вибрировать.

Рекомендуется крепить его к основанию через амортизирующие прокладки. Подключение к водопроводу выполняют гибкой подводкой. Следует убедиться, что устройство правильно выставлено по горизонтали и вертикали, перекосы недопустимы.

Нужно заранее позаботиться о возможности отключить ГА от водопровода таким образом, чтобы не пришлось полностью сливать воду из системы. Это требование реализуется установкой обычного запорного крана. Для небольших емкостей, вместимостью до 10 л, в которых нет ниппеля, нужно предусмотреть также установку сливного крана.

Подробнее о том, как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения можно прочесть в

Техобслуживание гидробака сводится к внимательному осмотру корпуса и контролю давления в воздушном отделении. Иногда нужно подкачать воздух или стравить его, чтобы восстановить правильные показатели. Обычно давление должно составлять около двух атмосфер или немного меньше. Кроме того, следует удалить воздух, который скопился за мембраной в отсеке, где хранится вода.

Иногда здесь можно даже установить автоматический воздухоотводчик. Если же отверстие для этой процедуры отсутствует, нужно отключить ГА от водопровода и полностью опустошить его через сливной кран. Воздух выйдет из емкости вместе с водой. Потом остается просто снова включить насос, чтобы в бак снова начала поступать вода.

Говоря о том, как работает мембранный гидроаккумулятор, стоит отметить, что самая частая поломка в ГА – прорыв мембраны. Этот эластичный элемент подвергается постоянному воздействию на растяжение и сжатие, поэтому со временем выходит из строя.

Вот признаки того, что мембрана прорвана:

  • вода поступает из крана резкими толчками;
  • стрелка манометра “скачет”;
  • после полного стравливания содержимого “воздушного” отсека из ниппеля вытекает вода.

Последний пункт позволяет точно выяснить, действительно ли проблема именно с мембраной. Если вода из ниппеля не вытекает, а вода поступает в систему слабо, скорее всего, корпус разгерметизирован. Нужно внимательно его осмотреть, найти и заделать трещины.

Замена мембраны гидроаккумулятораЗамена мембраны гидроаккумулятора

Мембрана может испортиться из-за износа или неправильной эксплуатации. Ее нужно полностью заменить, ремонтировать этот элемент бесполезно

Заменить мембрану не сложно, но нужно подобрать точно такой же элемент, как и испорченный, поскольку он рассчитан именно для этого конкретного ГА.

Чтобы провести ремонт, нужно:

  1. Отключить устройство от водопроводной системы.
  2. Слить воду, стравить воздух.
  3. Открутить крепежные винты.
  4. Извлечь испорченную мембрану.
  5. Установить исправный элемент.
  6. Закрепить его винтами.
  7. Установить ГА на место и подключить его к системе.

Самый сложный этап этой процедуры – затягивание винтов. Оно должно быть равномерным, поэтому рекомендуется закручивать их, делая по одному обороту поочередно на каждом элементе. Такая тактика позволит правильно закрепить мембрану на корпусе и предотвратить соскальзывание ее края внутрь.

Некоторые неопытные мастера в стремлении улучшить качество соединения наносят на край мембраны герметик. Этого делать не следует, поскольку состав может разрушить резину и вызвать обратный эффект.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство и принцип работы ГА:

Для системы автономного водоснабжения гидроаккумулятор – полезное оборудование, обеспечивающее автоматический забор воды, включение/отключение насоса. Такое устройство повысит качество водоснабжения и предотвратит поломку технических устройств.

После изучения материала появились вопросы? Вы можете задать их в блоке с комментариями, а мы постараемся дать на них предельно понятный ответ.

принцип работы, виды, как подобрать, регулировка

Современный автономный водопровод в обязательном порядке должен быть укомплектован емкостью для хранения некоторого количества воды. Конечно, самый простой вариант такого устройства – пластиковый или металлический бак, установленный где-нибудь на чердаке.

Однако гидроаккумуляторы для водоснабжения уверенно вытесняют обычные накопители, поскольку они удобнее и лучше влияют на состояние системы.

В предложенной нами статье подробно описаны виды гидроаккумуляторов, приведены правила из выбора. Мы детально передали, как производится установка оборудования и его регулировка. Приведенные нами рекомендации обеспечат беспроблемную эксплуатацию устройства и продлят его рабочий ресурс.

Содержание статьи:

Принцип работы типового гидробака

Гидроаккумулятор, он же гидробак, он же аккумуляторный или напорный бак – это разные названия одного и того же устройства.

Снаружи это действительно металлический бак, а внутри емкость разделена на две части специальной резиновой прокладкой, которую иногда называют мембраной.

Галерея изображений

Фото из

Назначение гидроаккумуляторов

Гидробак как часть насосной станции

Установка в скважинном кессоне

Гидробак в тандеме с погружным насосом

Гидроаккумулятор для глубокой скважины

Расположение в подвале частного дома

Автоматизация откачки воды из накопителя

Гидроаккумулятор на дачном участке

Прокладка прочно закреплена у горловины бака, где расположено отверстие для поступления воды. На противоположной стороне емкости имеется еще одно отверстие, оно предназначено для воздуха.

Здесь установлен обычный ниппель. Для чего все это сделано? Мембрана разделяет гидробак на два отделения. С одной стороны от этой прокладки находится вода, а с другой – воздух под определенным давлением.

Для измерения давления в гидроаккумуляторе используют манометр. Некоторые модели дополнительно снабжены фильтром, чтобы внутрь не попадали загрязнения. Материал мембраны – специальная резина. Он не только эластичен, но и безопасен для здоровья людей.

Устройство гидроаккумулятораУстройство гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор разделен мембраной на две части. С одной стороны этого вкладыша находится вода, а с другой – воздух под давлением, что позволяет создать напор в водопроводной системе

При подключении гидробака к вода из такого устройства поступает со стабильным напором, что позволяет улучшить качество водопроводной воды и обеспечить необходимые условия для функционирования бытовой техники.

Принцип работы гидроаккумулятораПринцип работы гидроаккумулятора

Мембрана гидрообака содержит некоторое количество воды, которое постоянно изменяется, поэтому и мембрана постоянно растягивается или сжимается. При увеличении объема воды сжимается газ, возрастает давление. Регистрирующее пределы давления реле отдает команды насосу на включение/выключение

Например, для нормальной работы автоматических стиральных машин, гидромассажных устройств и другой подобной техники требуются определенные показатели . Практически всегда гидроаккумуляторы комплектуются специальным регулирующим устройством – реле давления.

Этот прибор можно настроить таким образом, чтобы он включал и отключал поступление воды в гидробак в зависимости от давления воздуха. Работает это так: по мере забора воды из устройства давление в его воздушной камере снижается.

Когда оно достигает минимальной отметки, реле давления в автоматическом режиме включает , чтобы восполнить объем воды. В результате давление в гидробаке снова повышается. По достижении максимального установленного значения давления реле отключает поступление воды в гидроаккумулятор.

Схема установки гидроаккумулятораСхема установки гидроаккумулятора

Эта схема позволяет составить представление о том, какое место занимает гидроаккумулятор в системе автономного водоснабжения частного дома

Такая система позволяет значительно сократить количество включений/отключений насоса, а это продлевает ресурс работы техники. Если бы насос был подключен к домовому водопроводу напрямую, количество циклов включения и отключения было бы значительно выше.

Наличие такого бака в водопроводной системе обеспечивает стабильность ее работы, а также и защиту от возможных гидроударов.

Кроме того, внутри гидроаккумулятора постоянно находится некоторый запас воды, который может оказаться очень кстати, например, при поломке насоса. Понимание принципов работы гидроаккумулятора позволяет выбрать подходящее устройство, обеспечить его правильный монтаж и обслуживание.

Виды гидроаккумуляторных баков

Гидроаккумуляторы различаются по типу установки: они бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные гидроаккумуляторы хороши тем, что под их установку проще найти подходящее место.

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака. Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

Виды гидроаккумуляторовВиды гидроаккумуляторов

По типу установки различают вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Они имеют некоторые различия в процессе обслуживания, но на выбор во многом влияют размеры места установки

В гидроаккумуляторах, которые устанавливают вертикально, предусмотрен ниппель, который предназначен именно для этих целей. Достаточно нажать на него и подождать, пока воздух покинет устройство. С горизонтальными баками все немного сложнее. Помимо ниппеля для стравливания воздуха из емкости устанавливают запорный кран, а также отвод в канализацию.

Все это относится к моделям, способным накапливать объем жидкости более 50 литров. Если емкость модели меньше, то никаких специальных приспособлений для удаления воздуха из полости мембраны в них не имеется, независимо от типа установки.

Но воздух из них все же необходимо удалять. Для этого из гидроаккумулятора периодически сливают воду, а затем вновь заполняют емкость водой.

Перед началом процедуры следует отключить электропитание реле давления и насоса, или же всей насосной станции, если гидробак находится в составе такого устройства. После этого нужно просто открыть ближайший смеситель.

Воду сливают до тех пор, пока емкость не опустеет. Далее кран закрывают, на реле давления и насос подают электропитание, вода заполнит емкость гидроаккумулятора в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы для холодной и горячей водыГидроаккумуляторы для холодной и горячей воды

Гидроаккумуляторы с корпусом синего цвета используют для холодной воды, а красные – для систем отопления. Не стоит использовать эти устройства в других условиях, поскольку различаются они не только цветом, но и материалом мембраны, и способностью переносить определенный уровень давления

Обычно предназначенные для автономных инженерных систем баки различаются по цвету: синие и красные. Это предельно простая классификация: если гидробак синий, значит, он предназначен для систем холодного водоснабжения, а если красный – для установки в отопительный контур.

Если же производитель не обозначил свою продукцию одним из этих цветов, то назначение устройства следует уточнить в техническом паспорте изделия. Помимо цвета эти два типа гидроаккумулятора различаются, главным образом, по характеристикам материала, использованного при изготовлении мембраны.

В обоих случаях это резина высокого качества, предназначенная для контакта с пищевыми продуктами. Но в синих емкостях стоят мембраны, рассчитанные на контакт с холодной водой, а в красных – с горячей.

Насосная станцияНасосная станция

Очень часто гидроаккумулятор поставляется как часть насосной станции, которая уже укомплектована реле давления, манометром, поверхностным насосом и другими элементами

Синие устройства способны переносить более высокое давление, чем емкости красного цвета. Не рекомендуется использовать для холодной воды гидроаккумуляторы, предназначенные для систем ГВС и наоборот. Неправильные условия эксплуатации приведут к скорому износу мембраны, гидробак придется ремонтировать или даже полностью заменить.

Как выбрать подходящий гидробак?

Один из важнейших показателей при выборе гидроаккумулятора – количество воды, которую он может вместить. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:

Расчет гидроаккумулятораРасчет гидроаккумулятора

Выбирая гидроаккумулятор, следует вычислить подходящий объем устройства. Слишком маленький гидробак не обеспечит потребности системы, а слишком большой приведет к неоправданным затратам

А из этой таблицы можно взять значение поправочного коэффициента в зависимости от мощности насоса:

Поправочный коэффициентПоправочный коэффициент

Рассчитывая объем гидроаккумуляторного бака для системы водоснабжения, следует использовать специальный поправочный коэффициент, который учитывает мощность водяного насоса

Для бытовых нужд обычно достаточно устройства, емкость которого составляет около 25-50 литров. Конечно, расчетное значение редко совпадает с реальными объемами типовых моделей гидроаккумуляторов.

В таком случае просто берут бак с немного большим объемом. Например, если по формуле вычислено значение 32,5 л, то можно смело приобретать бак емкостью 35 литров.

Следует помнить, что наружные размеры бака и объем воды, который он может вместить, это разные цифры. Обычно вода занимает примерно треть общего . Из формулы становится ясно, что чем более мощный насос используется для автономного водоснабжения в доме, тем более емкий гидробак следует приобрести.

Частое отключение электроэнергии в местности, где расположен дом, это хорошая причина, чтобы выбрать бак побольше. Таким образом, в распоряжении семьи будет небольшой запас воды.

Однако не стоит усердствовать и выбирать слишком крупный гидроаккумулятор. В таком устройстве вода будет заменяться слишком медленно, а это приведет к ухудшению ее качества.

Объем воды в гидробакеОбъем воды в гидробаке

В этой таблице подробно представлены сведения о том, какой именно объем воды можно хранить в гидроаккумуляторе с конкретными характеристиками

Именно поэтому при расчетах учитывают максимальный объем воды, которая проходит через водопроводную систему. Еще один важный момент относится к моделям иностранного производства. Такие устройства не всегда можно без проблем соединить с водопроводными системами в России или на территории ближнего зарубежья.

Галерея изображений

Фото из

Средний объем для загородного дома и дачи

Гидробак для работы поверхностных насосов

Гидропневматическая емкость для глубоких скважин

Гидробак для разветвленного водопровода

Монтажа и регулировка

К установке гидроаккумулятора предъявляют более строгие требования, чем при установке обычного накопительного бака. Дело в том, что установленный на чердаке накопитель статичен, а вот гидробак находится в динамическом движении: вода поступает и отбирается из емкости, мембрана растягивается и сжимается и т.п.

Чтобы вибрация не передавалась системе водоснабжения и окружающим предметам, гидроаккумулятор устанавливают на ровном и прочном основании, используя при этом амортизирующие резиновые прокладки.

Место, в котором установлен гидробак, должно быть достаточно просторным и доступным. Такие устройства нуждаются в периодической настройке, проверке и обслуживании.

Перед установкой необходимо выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Номинальное значение этого показателя обычно равно 1,5 бар. Именно такое давление устанавливает производитель. Однако с течением времени часть воздуха может выйти из емкости.

Манометр для гидроаккумулятораМанометр для гидроаккумулятора

Для измерения давления в гидроаккумуляторе можно использовать любой исправный манометр, который позволяет получить сведения с точностью не менее 0,5 бар

Поэтому следует измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или стравить его, если давление оказалось избыточным. Не помешает также уточнить значение нормального давления воздуха в пустом гидробаке, используя технический паспорт изделия. Поскольку золотник имеет типовые размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.

Если гидроаккумулятор по какой-то причине не укомплектован измерительным прибором, можно взять автомобильный манометр. Главное, чтобы он был исправным и достаточно точным. Требуется шкала с делениями от 0,5 бар или меньше. Электронные устройства также можно использовать для таких измерений.

К подключение выполняется с помощью гибких переходников. При этом следует помнить, что диаметр переходников должен соответствовать размерам труб водопровода, сужение недопустимо. Перед тем, как наполнить бак водой, следует удалить из мембраны весь воздух.

Подключение гидроаккумулятораПодключение гидроаккумулятора

Чтобы погасить вибрации, возникающие при работе гидроаккумулятора, при подключении устройства к водопроводной системе используют специальные гибкие шланги соответствующего диаметра

Первый раз воду закачивают внутрь как можно медленнее, тонкой струйкой со слабым напором. Это нужно, чтобы не повредить мембрану, которая могла слежаться или немного деформироваться во время хранения на складе.

Такие нюансы могут показаться мелочами, но они могут существенно повлиять на состояние гидробака. Важным моментом также является настройка давления в емкости.

После того, как гидроаккумулятор заполнен водой, нужно еще раз измерить давление воздуха. Чем меньше воздуха в гидробаке, чем ниже его давление, тем больший объем воды в него можно закачать. Но чем меньше воздуха, тем ниже рабочее давление воды на выходе из гидроаккумулятора.

Допускается снижение давления воздуха в устройстве до уровня в 1 бар, если есть необходимость в создании дополнительного объема воды для хранения. Однако при этом напор воды в системе снизится. Владельцу устройства придется выбирать между хорошим напором и возможностью закачать в бак большой объем воды.

В любом случае минимальное значение давления воздуха должно равняться 1 бар. Если воздуха в емкости будет мало, мембранная вставка, заполненная водой, растянется и может коснуться металлических стенок гидробака. Такой контакт неприемлем, поскольку под его влиянием резина начнет разрушаться, гидроаккумулятор сломается, а мембрану придется заменять.

Галерея изображений

Фото из

Работа в паре с реле давления

Место установки реле давления

Расположение реле сухого ходя

Кран для консервации оборудования

После того, как гидробак заполнен, настроен и подключен к водопроводной системе, можно выполнить настройку реле давления. Оно обычно снабжено инструкцией, в которой подробно изложен порядок действий.

Под крышкой корпуса устройства находятся две регулировочные пружины. Большая пружина, обозначенная как Р, позволяет выставить минимальное давление, при котором реле включает насос и начинает закачку воды в гидроаккумулятор.

С помощью малой пружины, обозначенной как Р , выставляют разницу между верхним и нижним давлением, т.е. давлением отключения и включения. По мере отбора воды из гидробака давление изменяется.

Когда оно достигнет нижней отметки, контакты реле замкнутся, и включится насос. В процессе настройки реле давления придется пару раз наполнить гидроаккумулятор, а затем его опустошить.

Обычно разница между давлением включения и отключения составляет около двух бар. В паспорте гидробака указано максимальное давление, на которое рассчитан прибор, однако не имеет смысла пытаться накачать его “под завязку”.

При работе на предельных показателях элементы устройства быстрее изнашиваются. В процессе следует учесть один важный момент – разница между давлением отключения и давлением воздуха в гидроаккумуляторе должна составлять около 10%.

Рекомендации по эксплуатации

После того, как , его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений.

Наиболее частая поломка в гидробаках – разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения – сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены.

К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо:

  1. Отключить гидробак от водопровода и электропитания.
  2. Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.
  3. Удалить испорченную мембрану.
  4. Установить новую мембрану.
  5. Собрать устройство в обратном порядке.
  6. Выполнить установку и подключение гидробака.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака.

Замена мембраны гидроаккумулятораЗамена мембраны гидроаккумулятора

Заменить мембрану гидроаккумулятора относительно несложно, однако нужно позаботиться о том, чтобы новая мембрана была такой же как прежняя

Для того болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора – неправильное использование герметизирующих средств.

Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:

Для расчета объема гидроаккумулятора можно использовать специальные программы-калькуляторы. Один из таких вариантов представлен в следующем видеоматериале:

Замена мембраны гидробака – процесс не слишком сложный. Он подробно рассмотрен в этом видеоролике:

Гидроаккумулятор – важная часть современной автономной системы водоснабжения. Конечно, это устройство сложнее и дороже, чем обычный накопительный бак.

Но все затраты полностью окупаются, поскольку при наличии гидробака и качество водопроводной воды лучше, и ресурс работы насосного оборудования значительно возрастает. Наконец, это просто удобно, потому что в водопроводе всегда есть стабильный напор воды, о котором заботится надежная автоматика.

Пишите, пожалуйста, комментарии, в расположенной ниже блок-форме. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам в представленной информации, делитесь полезными сведениями, размещайте фотоснимки и советы. Возможно, ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.

Гидроаккумулятор как часть гидравлической системы – «Nord West Tool»

Неотъемлемой частью гидравлических систем, функционирование которых носит периодический характер, является гидроаккумулятор. Данное устройство предназначается для создания запаса энергии и отдачи её в нужный момент времени исполнительным механизмам. Конечно, аккумулятор несколько усложняет гидравлику, но даёт существенный выигрыш в КПД. Ведь при наличии аккумулирующего оборудования отпадает необходимость в постоянной работе гидромоторов, в результате чего увеличивается общая эффективность техники.

Кроме создания запаса гидравлической энергии, в перечень основных задач, решаемых с помощью гидроаккумулятора, входят следующие:

  • компенсация утечек рабочей жидкости;
  • демпфирование гидроударов;
  • гашение вибраций;
  • обеспечение стабильности давления рабочей жидкости.

Очень часто гидроаккумулятор используется в качестве аварийного источника гидравлической энергии на объектах с жёсткими требованиями по непрерывности технологических процессов.

Общий принцип использования гидроаккумулятора

Функционирование любой гидравлической системы предполагает подачу масла к исполнительным механизмам с помощью специального нагнетательного устройства – гидромотора. При этом часть жидкости направляется в аккумулятор и находится в нём под давлением, равным рабочему давлению в системе.

После совершения полезной работы исполнительный механизм останавливается, и гидравлический мотор отключается. Для повторения рабочего цикла его необходимо снова включить. Попеременное включение и отключение оборудования изнашивает его, и для предупреждения износа используется гидроаккумулятор, который отдаёт масло в магистраль, тем самым повышая давление в системе до рабочих значений. Как только запас масла в аккумуляторе закончится, нужно включить гидромотор, который станет питать исполнительные механизмы, попутно заполняя аккумулятор.

Подобным образом аккумулирующее оборудование функционирует и в аварийных режимах – при утечках рабочей жидкости. В этом случае гидроаккумулятор выбрасывает запасённое масло в магистраль, компенсируя его потери и восстанавливая функциональность гидравлики.

Типы гидроаккумуляторов

В настоящее время в промышленности используются различные по конструкции гидроаккумуляторы. Основная классификация определяется принципом формирования запаса энергии и управления отдачей его в систему. В зависимости от этого критерия всё гидроаккумулирующее оборудование разделяется на три типа.

  1. Баллонные.
  2. Поршневые.
  3. Мембранные.

В прежние годы часто применялись пружинные и грузовые гидроаккумуляторы, но из-за сложности эксплуатации и недостаточной эффективности от использования этих устройств постепенно отказались, и на сегодняшний день они встречаются крайне редко.

Баллонные гидроаккумуляторы являются самыми компактными и благодаря этому находят применение в условиях ограниченного пространства. Недостаток – сравнительно небольшой объём запасаемой жидкости. Это не позволяет использовать баллонные аккумуляторы в крупнообъёмных гидравлических системах, либо вынуждает увеличивать число аккумуляторов, что усложняет оборудование в целом.

Поршневые устройства в противоположность баллонным рассчитаны на создание запаса значительных объёмов масла – до 1000 литров на один гидроаккумулятор. Другое достоинство заключается в возможности контроля положения поршня, по которому контролируют запасённое количество жидкости. В качестве недостатка можно указать инерционность, которая выражается в медленной отдаче масла.

Мембранные гидроаккумуляторы применяются как раз там, где из-за инерционности не могут использоваться поршневые. В этих устройствах данный недостаток отсутствует – они высвобождают масло практически мгновенно. Это делает их предпочтительными для применения в быстродействующей гидравлике.

Гидравлический аккумулятор с пружиной, используемый для накопления энергии

Описание

Этот блок моделирует подпружиненный аккумулятор гидравлической жидкости. Аккумулятор состоит из предварительно нагруженной пружины и жидкостной камеры. Жидкостная камера связана с гидравлической системой.

Поскольку давление жидкости на входе в гидроаккумулятор становится больше чем давление предварительной нагрузки, жидкость поступает в гидроаккумулятор и сжимает пружина, запасающая гидравлическую энергию. Снижение давления жидкости заставляет пружину разжиматься и выпускать накопленную жидкость в система.

Во время типичных операций давление пружины равно давление в жидкостной камере. Однако если давление в гидроаккумуляторе впускное отверстие падает ниже давления предварительной нагрузки, пружина замыкается из системы. В этой ситуации жидкостная камера пуста и давление пружины остается постоянным и равным давлению предварительной нагрузки а давление на входе в гидроаккумулятор зависит от гидравлического система, к которой подключен аккумулятор. Если давление на на входе гидроаккумулятора создается давление предварительной нагрузки или выше, жидкость снова попадает в аккумулятор.

Движение пружины ограничено двумя жесткими упорами, которые ограничить расширение и сокращение объема жидкости. Жидкость объем ограничен, когда жидкостная камера заполнена и когда жидкостная камера пуста. Жесткие упоры моделируются с конечной жесткостью. и демпфирование. Это означает, что объем жидкости может увеличиться. становятся отрицательными или превышают емкость камеры с жидкостью, в зависимости от от значений коэффициента жесткости упора и гидроаккумулятора входное давление.

Диаграмма представляет подпружиненный аккумулятор. Жидкостная камера находится слева и пружина справа. Расстояние между левой стороной и пружина определяет объем жидкости ( V F ​​).

Контактное давление жесткого останова моделируется с помощью члена жесткости и демпфирующий член. Предполагается, что пружина аккумулятора имеет линейную соотношение между давлением пружины и объемом жидкости, с давление, сбалансированное на конце пружины:

pHS = {KS (VF − VC) + KdqF + (VF − VC), если VF≥VCKSVF − KdqF − VFif VF≤00, в противном случае

qF + = {qFif qF≥00 в противном случае

qF — = {qFif qF≤00 в противном случае

где

V F ​​ Объем жидкости в аккумуляторе
V init Начальный объем жидкости в гидроаккумулятор
V C Емкость жидкостной камеры
p F ​​ Давление на входе в гидроаккумулятор (манометр)
p pr Preload давление (манометрическое)
K spr Коэффициент усиления пружины
p max Давление, необходимое для полного заполнения гидроаккумулятора
p spr Давление, развиваемое пружиной
p HS Контактное давление жесткого упора
K s Коэффициент жесткости жесткого упора
K d Коэффициент демпфирования жесткого упора
q F ​​ Расход жидкости в гидроаккумулятор, положительный, если жидкость поступает в аккумулятор

Расход жидкости в гидроаккумулятор — это скорость изменения объем жидкости:

При т = 0, начальное условие: V F ​​ = V init , где V init — значение вы назначаете параметр Начальный объем жидкости .

Подпружиненный аккумуляторный блок не учитывать нагрузку на сепаратор. Для моделирования дополнительных эффектов, таких как в качестве разделителя инерции и трения можно сконструировать подпружиненный аккумулятор как подсистема или составной компонент, аналогичный блок-схема ниже.

.

ЛЕКЦИИ 28–29 АККУМУЛЯТОРЫ ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Пример.Жидкая сила. Схемы

Example. Fluid Power. Circuits Примеры гидравлических цепей для улучшения навыков чтения символов для работы над навыками чтения цепей с ответами HI LO Pump Circuit 18 A1 B1 17 16 15 13 Set 14 2000 PSI PG2 Set 500 PSI 12 11 7 8 10 PG1 9

Дополнительная информация

Почему и как мы используем контроль мощностей

Why and How we Use Capacity Control Почему и как мы используем управление производительностью В холодильных установках и системах кондиционирования воздуха, где нагрузка может варьироваться в широких пределах из-за освещения, загруженности, загрузки продукта, изменений окружающей погоды,

Дополнительная информация

ПРОТИВОБАЛАНСОВЫЕ КЛАПАНЫ

COUNTERBALANCE VALVES ПРОТИВОБАЛАНСОВЫЕ КЛАПАНЫ Введение Это регулирующие клапаны, которые обеспечивают свободный поток в привод и затем блокируют обратный поток, пока не почувствуют управляющее давление, обратно пропорциональное нагрузке

Дополнительная информация

УПРОЩЕННАЯ ЦЕПЬ КЛАПАНА

SIMPLIFIED VALVE CIRCUIT GUIDE NA-09 КОНТРОЛЬ РАСХОДА ЗАМЕР — СВОБОДНЫЙ ПОТОК НА ВЫХОДЕ ИЗ ЦИЛДРА СОЛЕНОИД №Руководство по пониманию пневматических направляющих регулирующих клапанов УПРОЩЕННОЕ РУКОВОДСТВО ПО СХЕМАМ 0 0 0 0 Направленные пневматические клапаны

Дополнительная информация

УПРОЩЕННАЯ ЦЕПЬ КЛАПАНА

SIMPLIFIED VALVE CIRCUIT GUIDE РУКОВОДСТВО ПО УПРОЩЕННЫМ СХЕМАМ РУКОВОДСТВО ПО ПОНИМАНИЮ НАПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СОЛЕНОИДОМ № 0 ВЫХ. 0 РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА — СВОБОДНЫЙ ПОТОК 0 0 ВЫПУСКНОЙ ЦИЛДЕР НАПРАВЛЕН Z-00 Клапаны сжатого воздуха Регулировка направления

Дополнительная информация

АКТИВНЫЙ ПАРТНЕР КЛИЕНТОВ

ACTIVE PARTNER OF CUSTOMERS АКТИВНЫЙ ПАРТНЕР ЗАКАЗЧИКОВ Destek разрабатывает и производит газовые пружины, амортизаторы и продукты для регулировки положения для всего, что необходимо поднимать, опускать, перемещать, замедлять, контролировать и настраивать

Дополнительная информация

ЧАСТЬ 2 ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОГРУЗЧИКА

PART 2 FORKLIFT HYDRAULIC SYSTEM ЧАСТЬ 2 ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВИЛОЧНОГО ПОГРУЗЧИКА Глава 1 Описание и работа Расположение компонентов и схемы схем 1 Гидравлический насос 11 Регулирующий клапан 14 Клапан в секции Потоки масла 15 Антикавитационный клапан 22 Скорость

Дополнительная информация

ОБЩЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ 1 E 01-12

GENERAL APPLICATIONS 1 E 01-12 ОБЩЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ 1 E 01-12 ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ 1.1 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 1.2 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 1.3 СЕРТИФИКАЦИЯ 1.4 ЭЛАСТОМЕРЫ 1.5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ АККУМУЛЯТОРЫ 1.1 E 01-12 1.1.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Основная задача

Дополнительная информация

Базовая гидравлика и пневматика

Basic Hydraulics and Pneumatics Базовая гидравлика и пневматика Модуль 1: Введение в пневматику ПОДГОТОВЛЕН Учебным курсом IAT Март 2011 Институт прикладных технологий, 2011 ATM 1122 Базовый модуль гидравлики и пневматики 1:

Дополнительная информация

НАСОСНО-МОТОРНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

PUMP AND MOTOR DIVISION РУКОВОДСТВО ПО УСТАНОВКЕ СЕРИИ P2 и P3 МОБИЛЬНЫЙ ПОРШНЕВОЙ НАСОС 1 Проверьте код модели / сравните с документацией Паспортная табличка насоса Подтверждение заказа / продажи 2 Проверьте вращение насоса Вращение по часовой стрелке

Дополнительная информация

Баллонный аккумулятор

Bladder-type accumulator Аккумулятор баллонный РЭ 0170/02.12 Заменяет: 12. Тип HAB Компонент серии 4X Номинальный объем от 1 до 0 литров Максимальное рабочее давление 30 бар Содержание Содержание Страница Характеристики 1 Код для заказа

Дополнительная информация

Падение давления в трубах …

Pressure drop in pipes... Падение давления в трубопроводах … РАСЧЕТ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ Падение давления или потеря напора возникают во всех системах трубопроводов из-за перепадов высоты, турбулентности, вызванной резкими изменениями направления, и трения

Дополнительная информация

СО 2 41.2 МПа (абс.) 20 C

CO 2 41.2 MPa (abs) 20 C comp_02 Картридж с CO 2 используется для приведения в движение небольшой ракетной тележки. Сжатый CO 2, хранящийся при давлении 41,2 МПа (абс.) И температуре 20 ° C, расширяется через сужающееся сопло

плавной формы. Дополнительная информация

Второй закон термодинамики

The Second Law of Thermodynamics Второй закон термодинамики Второй закон термодинамики утверждает, что процессы происходят в определенном направлении и что энергия имеет не только количество, но и качество.Первый закон не накладывает ограничений

Дополнительная информация

Глава 5 Конструкция амортизатора

Chapter 5 Shock Absorber Design Глава 5 Конструкция амортизатора 5.1. Введение Основная функция амортизатора — поглощать и рассеивать кинетическую энергию удара в такой степени, в какой ускорения, прикладываемые к планеру

Дополнительная информация

Оборудование для калибровки давления

Pressure calibration equipment Оборудование для калибровки давления Эволюция калибровки давления 1925 Вестерторен в Амстердаме 30-метровая ртутная колонна (± 40 бар) 1950 сравнительный тестовый насос 21-й век Газовый привод Stiko дифференциальный дедвейт

Дополнительная информация

Laddomat 21-60 Зарядное устройство

Laddomat 21-60 Charging unit Laddomat 21-60 Зарядное устройство Инструкция по эксплуатации и установке ВНИМАНИЕ! На схемах в этой брошюре описаны только принципы подключения.Каждый монтаж должен быть измерен и выполнен в соответствии с

. Дополнительная информация

Клапаны сброса давления SPV, SPVF

Pressure Relief Valves SPV, SPVF Клапаны сброса давления SPV, SPVF Конструкция клапанов сброса давления SPV, SPVF Обозначение Описание Клапан сброса давления SPV / SPVF с прямой пружиной и скользящим поршнем предназначен для встроенного монтажа

Дополнительная информация

Прикладная механика жидкости

Applied Fluid Mechanics Прикладная механика жидкости, шестое издание Роберт Л.Mott University of Dayton PEARSON Prentkv Pearson Education International ГЛАВА 1 ПРИРОДА ЖИДКОСТЕЙ И ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ 1.1 Общая картина

Дополнительная информация

Аккумуляторы, аксессуары и запчасти

Accumulators, Accessories and Spares Аккумуляторы, аксессуары и запасные части HY10-4004 / UK — с 1 июня 2013 г. Указатель Содержание Содержание 2 Введение 3 Как определить размер? 4 Аккумуляторы общей информации 5-8 Баллонные аккумуляторы

Дополнительная информация

ПОДВЕСКА И РУЛЕВОЙ ОБЗОР

SUSPENSION AND STEERING OVERVIEW ПОДВЕСКА ОБЗОР ПОДВЕСКИ И РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ S40 / V50 имеет широкую колею и длинную колесную базу для его относительных размеров и веса.Это придает автомобилю стабильные и предсказуемые ходовые качества. Это также

Дополнительная информация

Оптимизация системы турбонагнетателя

Turbocharger System Optimization Этот раздел Turbo Tech предназначен для более полного и глубокого охвата многих вспомогательных систем, чем то, что изначально описано в Turbo Tech 101, Turbo Tech 102, Turbo Tech 103 и Diesel

. Дополнительная информация

BERMAD Противопожарная защита

BERMAD Fire Protection Модель: 400E-2M BERMAD Дренчерный клапан с электрическим управлением и функцией Easy Lock Ручной сброс Установка Эксплуатация Техническое обслуживание Безопасность First BERMAD считает, что безопасность персонала, работающего с

и около него Дополнительная информация

Описание функций

Description of functions Описание функций Laddomat 21 предназначен…… дайте котлу достичь высокой рабочей температуры вскоре после розжига …. для предварительного нагрева холодной воды в баке в нижней части котла, чтобы котел

Дополнительная информация

Полностью насосные системы

Fully Pumped Systems Полностью насосные системы (также см. Галерею изображений и «Основы системы») Термин для любого котла, который использует насос для перекачки всего тепла от котла в каждую часть системы, полностью перекачивается. Как правило

Дополнительная информация

8 класс Естественные науки Глава 9 Заметки

Grade 8 Science Chapter 9 Notes 8 класс Наука Глава 9 Примечания Сила Сила — все, что вызывает изменение движения объекта.- обычно толкать или тянуть. — единицей силы является Ньютон (Н). Сбалансированные силы — силы, которые

Дополнительная информация

П У Л С А Т И О Н Д А М П Е Н Е Р С

P U L S A T I O N D A M P E N E R S ДЕМПФЕРЫ ПУЛЬСАЦИИ 601 Columbia Ave, Bldg. D, Riverside, CA 92507 USA Тел .: (800) 603-7867 или (951) 342-3100 Факс: (951) 342-3101 Электронная почта: [email protected] Веб-сайт: www.blacoh.com ДЕМПФЕРЫ ПУЛЬСАЦИИ SENTRY

Дополнительная информация

Проблема с R407c

The Trouble with R407c Проблема с R407c Вы можете найти это немного запутанным и, конечно, немного спорным.Что вы думаете? Щелкните ссылку в конце. Trevor Dann ThermaCom Ltd — июнь 2003 г. Проблема

Дополнительная информация

Калькулятор предзарядки

The Precharge Calculator 5116 Bissonnet # 341, Bellaire, TX 77401 Телефон и факс: (713) 663-6361 www.mcadamsengineering.com Калькулятор предварительной оплаты Цель: Калькулятор предварительной оплаты от Interlink Systems, Inc. — это программа

на базе Windows. Дополнительная информация

Глава 18 Температура, тепло и первый закон термодинамики.Проблемы: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57

Chapter 18 Temperature, Heat, and the First Law of Thermodynamics. Problems: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Глава 18 Температура, тепло и первый закон задач термодинамики: 8, 11, 13, 17, 21, 27, 29, 37, 39, 41, 47, 51, 57 Изучение термодинамики и применение величины температуры тепловой энергии

Дополнительная информация

Глава 6 Работа и энергия

Chapter 6 Work and Energy Глава 6 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР РАБОТЫ И ЭНЕРГИИ Работа — это скалярное произведение силы, действующей на объект, и смещения, посредством которого он действует.Когда работа выполняется в системе или с ее помощью, энергия этой системы

Дополнительная информация

Руководство по эксплуатации насосов WQ, WQF, SN, Furiatka, Furia, KRAKEN, BIG, IP, IPE, SWQ, CTR

Instruction manual of pumps WQ, WQF, SN, Furiatka, Furia, KRAKEN, BIG, IP, IPE, SWQ, CTR ВНИМАНИЕ! Руководство по эксплуатации насосов WQ, WQF, SN, Furiatka, Furia, KRAKEN, BIG, IP, IPE, SWQ, CTR ПРИМЕЧАНИЕ: прочтите руководство перед началом эксплуатации. По соображениям безопасности насос может эксплуатироваться только с

. Дополнительная информация .’Закройте клапаны fnr «» — Предохранительный клапан

Дивертерная линия

Рис. 16-68 Типичный блок переключателя (с разрешения PennWell Publishing)

Линии должны быть как можно больше с рекомендуемым минимальным внутренним диаметром 6 дюймов. Углы и изгибы в линиях дайвера должны быть минимизированы, чтобы избежать ненужных ограничений. Превентор может быть сферическим превентором низкого давления или каким-либо отводным мешком, используемым для направления потока в трубопроводы.

Дроссельный коллектор. Штуцерный манифольд представляет собой систему клапанов, линий и штуцеров, предназначенных для управления потоком бурового раствора и выбрасываемых жидкостей из кольцевого пространства во время процесса глушения.Некоторыми из условий, при которых может потребоваться работа коллектора, являются различные жидкости, такие как буровой раствор, нефть, вода или газ, высокое давление, скорость потока вверх по потоку, скорость потока вниз по потоку и препятствия в добываемых жидкостях, таких как песок, сланец, 01 резина для защиты труб. Коллектор должен регулировать давление с помощью одного из нескольких дросселей. Он должен отводить поток в одну из нескольких зон, включая горящую яму, резервную яму, яму для бурового раствора или, если применимо, за борт бурового судна. Дроссель должен иметь номинальное давление, по крайней мере, равное номинальному давлению превенторов, и соответствовать всем спецификациям испытаний под давлением, предъявляемым к превенторам.Он должен быть соответствующим образом закреплен, чтобы предотвратить перемещение во время операции глушения. Дроссель должен обеспечивать легкий доступ ко всем компонентам коллектора, а все линии должны быть как можно более прямыми. Все трубопроводы и клапаны должны иметь одинаковый постоянный внутренний диаметр, чтобы минимизировать турбулентную эрозию при изменении диаметра.

Конструкция коллектора. Принцип, примененный к конструкции блока противовыбросовых превенторов, также будет использован при проектировании штуцерного коллектора. Правильная процедура состоит в том, чтобы обеспечить доступность системы резервного копирования на случай отказа основного инструмента.Кроме того, рекомендуется изначально использовать коллектор, необходимый для достижения общей глубины, чтобы избежать установки другого коллектора с каждой глубиной установки обсадной колонны.

На рис. 16-69 показан штуцерный коллектор, используемый во многих буровых работах. Обратите внимание, что эта конструкция соответствует всем требованиям, предъявляемым к штуцерным коллекторам. Буферные камеры используются в соединениях ниже по потоку, чтобы действовать как гидравлические подушки и минимизировать эрозию. Может быть предусмотрен кран, позволяющий создавать давление в коллекторе для предотвращения скачков давления при открытии клапанов рядом с батареей.Могут быть предусмотрены два регулируемых по высоте штуцера из-за их высокой скорости эрозии штока и седла, а также из-за их тенденции забиваться шламом. В настоящее время и более подходящей практикой является использование двух дросселей с дистанционной гидравлической регулировкой и одного дросселя с ручным управлением. Предусмотрен прямой трубопровод от превенторной трубы к котлу для сжигания газа на случай, если возникнет необходимость временно отвести скважину. Обратите внимание, что эта конструкция не является настоящей системой отклонения.

Аккумуляторные системы. Аккумуляторная система обеспечивает энергию закрытия для всех элементов пакета BOP.Обычно это делается с помощью гидравлической системы, спроектированной и построенной для обеспечения усилия закрытия оборудования за 5 секунд или меньше и для поддержания требуемого давления по желанию.

Работа гидроаккумулятора зависит от гидравлического масла, хранящегося в сжатом инертном газе, обычно азоте. Когда гидравлическое масло нагнетается в сосуд (бутылку) насосом высокого давления небольшого объема, азот сжимается и накапливает потенциальную энергию. При срабатывании превенторов масло под давлением сбрасывается и открывает или закрывает превенторы.Гидравлические насосы пополняют гидроаккумулятор тем же количеством жидкости, которое использовалось для работы превенторов. На Рис. 16-70 показан аккумулятор, который включает в себя баллон, насосы, органы управления и бак гидравлического масла.

Обычно к азоту применяется предварительное давление, чтобы при необходимости все масло могло быть вытеснено из бутылки. Предварительная загрузка может варьироваться от 500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм, при этом желаемое давление предварительной зарядки зависит от условий эксплуатации во время откачки жидкости. Рис. 16-71 представляет собой кривую снижения для трех различных давлений предварительного нагнетания и используется для определения размеров превенторов с учетом давления в гидроаккумуляторе.

Аккумулятор должен быть оборудован несколькими устройствами регулирования давления, чтобы устройство могло поддерживать различные уровни давления. Например, в большинстве случаев рекомендуется давление в гидроаккумуляторе 3.000 фунтов на квадратный дюйм, но давление необходимо регулировать, чтобы обеспечить 1500 фунтов на квадратный дюйм для сферических элементов. Соответственно, для других элементов пакета может потребоваться другое рабочее давление. В гидроаккумулятор встроен байпасный клапан для использования в случае необходимости использовать полное давление для закрытия превенторов в аварийных условиях.

Еще одно предназначение этой гидравлической системы — поддерживать постоянное давление при зачистке трубы через сферический превентор. Когда замки проходят через уплотнительный элемент, аккумулятор должен позволять избыточному давлению жидкости перемещаться из кольцевой закрывающей камеры. Где замк проходит через

Рис. 16-69 Типовая конструкция штуцерного коллектора (предоставлено Cameron Iron Works)
Рис. 16-71 Кривые просадки (любезно предоставлено PennWeli Publishing Co.)

уплотнительный элемент, аккумулятор должен нагнетать дополнительную жидкость обратно в сферический превентор для поддержания постоянного давления.

Процедуры проектирования. Аккумулятор должен быть в состоянии закрыть минимум три метра трубы, один из которых должен быть кольцевым превентором, без необходимости перезаряжать аккумулятор. Многие операторы требуют, чтобы аккумулятор закрыл все элементы стека без подзарядки. В общей сложности 50% исходной жидкости должно оставаться в качестве резерва после активации аккумулятора.Чтобы превенторы оставались закрытыми, требуется минимальное конечное давление 1200 фунтов на квадратный дюйм.

Дегазаторы. Дегазаторы удаляют воздух или газ, захваченные в системе бурового раствора, чтобы обеспечить рециркуляцию бурового раствора надлежащей плотности в бурильной трубе. Если газ или воздух не удаляются, вес бурового раствора, измеренный в ямах, может ввести в заблуждение. Это приведет к добавлению ненужных количеств утяжелителя, что приведет к получению истинной плотности бурового раствора в скважине, превышающей желаемую. Наиболее распространенными типами дегазаторов являются вакуумные и атмосферные.

Атмосферный сепаратор, или, как его часто называют, дегазатор для бедняков, вероятно, является первой линией защиты от удаления газа при большинстве операций по контролю над скважиной. Типичная схема установки показана на рис. 16-72. Грязь и газ входят в верхнюю часть и разделяются под действием силы тяжести. Блок полезен из-за простоты эксплуатации, обслуживания и конструкции, а также его способности удалять большие объемы газа. Обратите внимание, что вентиляционная линия должна быть достаточно длинной, чтобы гарантировать, что газ не выходит около пола буровой, т.е.е., до вершины вышки.

Проблемы, связанные с этой установкой, связаны с конструкцией корпуса дегазатора, которая не является достаточно большой, вентиляционными линиями малого диаметра, или расходами газа через дегазатор, которые, возможно, следует сжигать на факеле в условиях контакта газа с поверхностью.

Вакуумный дегазатор {Рис. 16-72) состоит из резервуара, создающего вакуум, который, по сути, вытягивает газ из бурового раствора за счет разделения под действием силы тяжести. Некоторые дегазаторы имеют небольшой насос для создания вакуума, в то время как другие (подобные показанному на рисунке) используют центробежные смесительные насосы для создания вакуума.Важно отметить, что большинство дегазаторов, независимо от типа, имеют минимально необходимую пропускную способность бурового раствора для эффективной работы.

Имеется несколько других типов дегазаторов, таких как центробежный распылитель или сепаратор под давлением. Тип центробежного распылителя имеет желаемую характеристику простоты установки и эксплуатации. Сепаратор под давлением является, пожалуй, лучшим инструментом дегазации для борьбы с сильным выбросом газа и хорошо зарекомендовал себя в этих условиях.Агрегат несколько сложен в эксплуатации и обслуживании.

Оборудование для мониторинга грязи. Мониторинг системы бурового раствора — важная задача, которую необходимо выполнять для поддержания контроля над скважиной. Грязь дает предупреждающие знаки и указание на удары ногами, которые можно использовать для снижения тяжести ударов путем раннего обнаружения и последующего закрытия до того, как будет получен большой инсульт. Если эта система

Рис. 16-72 Атмосферный дегазатор (любезно предоставлен N.L. iîaroid)

должным образом контролируется, другие проблемы бурения, такие как потеря циркуляции, могут быть сведены к минимуму.

Детекторы потока. Когда происходит толчок, одним из основных предупреждающих знаков будет повышенный уровень жидкости на выходе из колодца. Монитор потока измеряет скорость потока бурового раствора и, если происходят какие-либо аномальные изменения, монитор записывает изменения и подает сигнал тревоги, уведомляя команду. Датчик потока также предупреждает о толчках и потере циркуляции, если скорость потока снижается.

Fig, 16-73 Вакуумный дегазатор (любезно предоставлен Swaco, Inc.)

Самый распространенный тип датчика потока — это заслонка, устанавливаемая в линию потока.Пружина растяжения прикреплена к заслонке и настроена на сигнальное устройство. Если скорость замедления увеличивается, заслонка меняет положение и создает новое напряжение на пружине, которое регистрируется монитором. Обратное верно, когда происходит потеря обращения.

Подсчет ходов насоса — это жизнеспособная процедура заполнения скважины по мере вытягивания трубы. Монитор потока может быть синхронизирован с буровыми насосами, чтобы сигнализировать о том, что буровой раствор выходит из штуцера раструба, а затем может автоматически отключать насосы и записывать количество ходов насоса, необходимых для (в скважине.

Пит-Мониторы. Еще один ключевой предупреждающий признак удара — увеличенный объем ямы. Когда пластовый флюид входит в ствол скважины, равный объем бурового раствора вытесняется в ямы, что может быть зарегистрировано детекторным оборудованием соответствующего типа.

Основой большинства систем мониторинга карьера является поплавок в колодце, прикрепленный к откалиброванному самописцу. Во многих операциях, особенно в плавучем бурении, самописец должен иметь функцию суммирования объема карьера (PVT), которая будет компенсировать изменения уровня карьера из-за качки и крена судна.

Детекторы газа. Доступны несколько детекторов газа, которые работают на разных принципах. Однако все они обычно указывают содержание газа в виде единиц газа в потоке бурового раствора. (Интересно отметить, что точное значение одной единицы газа неясно.) Когда определенное количество газа обнаруживается, раздается звуковой сигнал или световой сигнал сигнализирует экипажу. Недостатками газовых детекторов являются проблемы с обслуживанием, общая неспособность работать при больших концентрациях газа и вводящий в заблуждение характер обнаружения ударов.

Была ли эта статья полезной?

Что вам нужно знать о… Управление проектами стало проще! Управление проектом — это не только большой строительный проект, но и небольшие проекты. Независимо от размера вашего проекта, вам необходимо иметь какое-то управление проектом. То, как вы управляете своим проектом, напрямую влияет на его результат.

Получите мою бесплатную электронную книгу


.

c — FM синтез с использованием фазового аккумулятора

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
  5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
  6. О компании
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.