Výpočet vodní šipky: stabilita topného systému

Použití vodní pistole se zařízením na tuhá paliva

Při použití jednotky na tuhá paliva je hydraulický odlučovač připojen na vstupu - výstupu. Tato možnost připojení jiného typu topného zařízení zajišťuje výběr optimálního a individuálního teplotního režimu pro všechny komponenty samostatně.
Spotřebitelé dnes, když zjistili, jak funguje hydraulická šipka pro vytápění, upřednostňují hotové výrobky, které jsou v prodeji. Vyberte si z katalogu hydraulický odlučovač na základě výkonu jednotky a maximálního průtoku vody.

DIY tepelný oddělovač

Konstrukce hydraulického šípu je tak jednoduchá, že umožňuje majiteli venkovského domu sestavit si jej bez větších obtíží. Důležitou fází výroby je správný výpočet průměrů odbočných trubek a odlučovače. Jednoduchý design jednotky se provádí podle pravidla 3 průměrů.

Je možné vyrobit vodní pistoli vlastními rukama.

V tomto případě je průměr trysky považován za základ, který je stejný pro všechny vstupní a výstupní obvody. Celkový průměr hydraulického šípu se bude rovnat 3 průměrům odbočné trubky a jeho délka by měla být 4 průměry oddělovače. Osy přívodního a výstupního potrubí budou umístěny od konců konstrukce ve vzdálenosti jednoho průměru tepelného odlučovače.

Tento poměr velikostí umožňuje tlumit rychlost pohybu chladicí kapaliny na požadované výsledky. V budoucnu budete muset vybrat pouze trubky vhodných velikostí a provádět svařovací práce. Takový jednoduchý design bude úspěšně fungovat v malých topných systémech.

Princip činnosti hydraulické šipky:

Co potřebujete vědět

Hydraulický šíp je přídavná jednotka, která je umístěna ve svislé poloze. Je vyroben ve formě válce, ale může mít také část ve tvaru obdélníku. Do tohoto zařízení jsou řezány trysky, které jsou vhodné jak pro kotel, tak pro obvody pro výměnu tepla. V tomto zařízení se provádí rozdělení malého okruhu i rozšířených topných okruhů. Často se používají tradiční návrhy záhlaví s nízkou ztrátou.

Schéma zařízení

Takové zařízení udržuje tepelnou a hydraulickou rovnováhu. S jeho pomocí je možné dosáhnout nízkých tlakových ztrát, jakož i tepelné energie a produktivity. Konstrukce umožňuje zvýšit účinnost topného systému a snížit odpor v systému.

Mezi důležité vlastnosti patří ukazatele průměrů trubek a hlavního zařízení. Zbytek parametrů lze najít ze standardních schémat.

Integrovaný hydraulický lapač

Program má některé nuance:

ve výpočtech je nutně použit výkon topného zařízení

K určení tohoto ukazatele můžete také použít speciální výpočetní program; důležitou charakteristikou je rychlost pohybu chladicí kapaliny ve svislém směru. Čím nižší je tento indikátor, tím lépe se chladicí kapalina zbaví plynů a kalů.

V tomto případě také dojde k hladšímu míchání ochlazeného a horkého proudu. Nejoptimálnější možností je 0,1-0,2 m / s. V programu můžete vybrat požadovaný parametr; zvláštní vlastností je provozní režim celé konstrukce. Toto zohledňuje teplotní úrovně v potrubí procházejícím z ohřívače. Všechny ukazatele se zadávají do kalkulačky.

V použitém algoritmu výpočtu je uveden speciální výpočetní vzorec.Výsledkem bude výsledek, který ukáže vhodný průměr pro hydraulickou šipku a také část použitých trubek. Zbytek parametrů lineárního typu je ještě snadnější určit.

Před zahájením instalace takového zařízení stojí za to prostudovat si všechny funkce hydraulické šipky.

Související článek:

Ušetřete čas: vybírejte články poštou každý týden

Výpočet hydraulické šipky: zařízení a instalace

Odborníci navrhují nainstalovat na hydraulickou šipku manometr a teploměr. Tato zařízení lze samozřejmě prodávat s hydraulickým šípem, což významně ovlivňuje cenu. Přítomnost těchto zařízení však vůbec není podmínkou. V případě potřeby je možné je dokoupit později a nainstalovat kdekoli v systému, nejen na hydraulický šíp.

Hydraulický šíp lze instalovat nejen svisle, ale také vodorovně. Je dokonce možné jej nainstalovat nakloněný. Hydraulický šíp bude fungovat správně v jakékoli poloze.

Hlavní věc je, že automatický odvzdušňovací ventil, který je umístěn v nejvyšším bodě, se svým víčkem dívá nahoru (svisle). Pod odvzdušňovacím ventilem je uzavírací ventil. Pokud bude nutné vyměnit odvzdušňovací ventil, umožní vám to ventil bez zastavení systému. V nejnižším bodě je instalován vypouštěcí ventil, pomocí kterého jsou odstraněny veškeré nečistoty (rez, kal) v chladicí kapalině a usazené ve formě sedimentu v jímce. Kohoutek se čas od času otevře a tato špína se jednoduše vypustí do jakékoli nádoby. Hydraulický výložník má v systému mnoho funkcí.

Výpočet hydraulické šipky můžete provést ručně na papíře

Seznam funkcí prováděných hydraulickou šipkou:

• Vyvažování systému;
• Stabilizace tlaku;
• Funkce jímky;
• Odstranění vzduchu z chladicí kapaliny;
• Snížení zatížení zařízení a kotle;
• Prevence teplotních rázů.

Výše uvedené funkce umožňují zabránit předčasnému opotřebení topného systému, zabránit vážnému poškození kotlů a zařízení a chránit kovové díly před oxidací.

Populární výrobci

Není tak málo společností zabývajících se výrobou hydraulických rozdělovačů pro vytápěcí sítě, jak by se na první pohled mohlo zdát. Dnes se však seznámíme s produkty pouze dvou společností, GIDRUSS a Atom LLC, protože jsou považovány za nejoblíbenější.

Stůl. Vlastnosti nízkoztrátového sběrače vyráběného společností GIDRUSS.

Všimněte si také, že každý z výše uvedených pro topení také plní funkce jakési jímky. Pracovní kapalina v těchto zařízeních je očištěna od nejrůznějších mechanických nečistot, čímž se výrazně zvyšuje provozní životnost všech pohyblivých součástí topného systému.

Úloha hydraulické šipky v moderních topných systémech

Abychom zjistili, co je to hydraulická šipka a jaké funkce provádí, nejprve se seznámíme se zvláštnostmi provozu jednotlivých topných systémů.

Jednoduchá volba

Nejjednodušší verze topného systému vybaveného oběhovým čerpadlem bude vypadat asi takto.

Tento diagram je samozřejmě velmi zjednodušený, protože mnoho síťových prvků v něm (například skupina zabezpečení) se jednoduše nezobrazuje, aby „usnadnilo“ pochopení obrázku. Na diagramu tedy můžete vidět především topný kotel, díky kterému se ohřívá pracovní tekutina. Viditelné je také oběhové čerpadlo, kterým se kapalina pohybuje po přívodním (červeném) potrubí a takzvaném „zpětném toku“. Charakteristické je, že takové čerpadlo může být instalováno jak v potrubí, tak přímo v kotli (druhá možnost je podstatnější u nástěnných zařízení).

Poznámka! I v uzavřené smyčce existují topná tělesa, díky nimž se provádí výměna tepla, to znamená, že vyrobené teplo se přenáší do místnosti. Pokud je čerpadlo správně zvoleno z hlediska tlaku a výkonu, pak samo o sobě bude dostačující pro jednookruhový systém, proto není nutné používat další pomocná zařízení

Pokud je čerpadlo správně vybráno z hlediska tlaku a výkonu, pak bude samo o sobě dostačující pro jednookruhový systém, proto není nutné používat další pomocná zařízení.

Složitější možnost

Pokud je plocha domu dostatečně velká, pak výše uvedené schéma zjevně nebude stačit. V takových případech se používá několik topných okruhů najednou, takže schéma bude vypadat poněkud jinak.

Zde vidíme, že přes čerpadlo vstupuje pracovní kapalina do kolektoru a odtud se již přenáší do několika topných okruhů.Druhé zahrnují následující prvky.

1. Vysokoteplotní okruh (nebo několik), ve kterém jsou kolektory nebo konvenční baterie.
2. Systémy TUV vybavené nepřímým kotlem. Požadavky na pohyb pracovní tekutiny jsou zde zvláštní, protože teplota ohřevu vody je ve většině případů regulována změnou průtoku kapaliny procházející kotlem.
3. Teplá podlaha. Ano, teplota pracovní tekutiny pro ně by měla být o řádově nižší, proto se používají speciální termostatická zařízení. Obrysy podlahového vytápění mají navíc délku, která výrazně přesahuje standardní zapojení.

Je zcela zřejmé, že jedno oběhové čerpadlo se s takovým zatížením nedokáže vyrovnat. Samozřejmě se dnes prodávají vysoce výkonné modely se zvýšeným výkonem, schopné vytvářet dostatečně vysoký tlak, ale stojí za to přemýšlet o samotném topném zařízení - jeho schopnosti, bohužel, nejsou neomezené. Faktem je, že prvky kotle jsou původně určeny pro určité ukazatele tlaku a produktivity. A tyto ukazatele by neměly být překračovány, protože to je plné poruchy drahého topného systému.

Navíc samotné cirkulační čerpadlo, které pracuje na hranici svých vlastních schopností, aby zásobovalo všechny okruhy sítě kapalinou, nebude dlouho sloužit. Co můžeme říci o silném hluku a spotřebě elektrické energie. Vraťme se ale k tématu našeho článku - k vodní pistoli pro vytápění.

Provozní režimy

Když mluvíme o hydraulickém výhybce, často kreslí analogii s železniční výhybkou. Jejich práce je skutečně podobná: obě zařízení nastavují požadovaný směr pohybu, v jednom případě - transport, ve druhém - chladicí kapalinu. Rozdíl je v tom, že „přepínání“ hydraulické šipky nevyžaduje žádnou vnější sílu, ale probíhá samo o sobě v závislosti na spotřebě tepla a teplé vody. Níže jsou popsány provozní režimy hlavičky s nízkými ztrátami.

Režim 1.

Zatížení topného systému je takové, že primární a sekundární toky se shodují, tj. tepelný nosič ohřívaný kotlem je zcela přenesen na spotřebitele a je dostačující (
G
1 =
G
11 =
G
2 =
G
21,
T
1 =
T
11,
T
21 =
T
2). V tomto případě je hydraulická šipka „zapnuta“ přímo a funguje jako dvě samostatná potrubí. Pohybový diagram, chromogramy rychlostí a tlaků chladicí kapaliny v tělese odlučovače jsou pro tento režim zobrazeny na
obr. 2
... Tento režim lze nazvat vypočítaný.

Obr. 2.

Režim 2.

Topný systém je nabitý. Celková spotřeba spotřebitelů převyšuje spotřebu v okruhu zdroje tepla (
G
1 <
G
11,
T
1 >
T
11;
T
21 =
T
2;
G
1 =
G
2;
G
11 =
G
21). Rozdíl v průtoku je kompenzován smícháním části chladicí kapaliny z jejího „zpětného toku“ (
obr. 3
). Režim je popsán pomocí následujících vzorců: Δ
T
1 =
T
1 –
T
2 =
Q
/
C
·
G
1, Δ
T
2 =
T
11 –
T
21 =
Q
/
C
·
G
11,
T
2 =
T
1 - Δ
T
1,
T
11 =
T
21 + Δ
T
2.

Obr. 3.

Režim 3.

Spotřeba tepla je snížena (například mimo sezónu) a průtok chladicí kapaliny v sekundárním okruhu je menší než v primárním (
G
1 >
G
11,
T
1 =
T
11,
T
21 ˂
T
2,
G
1 =
G
2,
G
11 =
G
21). V tomto případě se přebytečné chladivo vrací do kotle pomocí hydraulické šipky, aniž by se dostalo do sekundárního okruhu (
obr. čtyři
). Návrhové vzorce: Δ
T
1 =
T
1 –
T
2 =
Q
/
C
·
G
jeden; Δ
T
2 =
T
11 –
T
21 =
Q
/
C
·
G
11;
T
2 =
T
1 - Δ
T
1;
T
11 =
T
1;
T
21 =
T
11 - Δ
T
2. Tento režim je optimální, když je nutné chránit kotel před tzv. Nízkoteplotní korozí.

Obr. čtyři.

Při absenci průtoků okruhy topného systému hydraulický odlučovač nenarušuje přirozenou (v důsledku gravitačních sil) cirkulaci chladicí kapaliny, což dokazuje chromogram zobrazený na obr. Pět

.

Obr. 5. Chromogram teploty ve statickém režimu

K čemu slouží hydrostatická pistole: princip činnosti, účel a výpočty

Mnoho systémů vytápění v domácnostech je nevyvážených.Hydraulická šipka umožňuje oddělit okruh topné jednotky a okruh sekundárního topného systému. To zlepšuje kvalitu a spolehlivost systému.

Vlastnosti zařízení

Při výběru vodní pistole musíte pečlivě prostudovat princip činnosti, účel a výpočty a zjistit výhody zařízení:

• k zajištění dodržení technických specifikací je nutný oddělovač;
• zařízení udržuje teplotu a hydraulickou rovnováhu;
• paralelní připojení zajišťuje minimální ztráty tepelné energie, produktivity a tlaku;
• chrání kotel před tepelným šokem a vyrovnává cirkulaci v okruzích;
• umožňuje šetřit palivo a elektřinu;
• je udržován stálý objem vody;
• snižuje hydraulický odpor.

Funkce zařízení se čtyřcestným směšovačem

Zvláštnosti provozu hydraulické šipky umožňují normalizovat hydrodynamické procesy v systému.

Užitečné informace! Včasné odstranění nečistot vám umožní prodloužit životnost měřičů, topných zařízení a ventilů.

Šipkové zařízení topné vody

Před nákupem vodní pistole pro vytápění musíte pochopit strukturu struktury.

Vnitřní struktura moderního vybavení

Hydraulický odlučovač je svislá nádoba vyrobená z trubek velkého průměru se speciálními zátkami na koncích. Rozměry konstrukce závisí na délce a objemu obvodů, jakož i na výkonu. V tomto případě je kovové pouzdro instalováno na podpěrné sloupky a malé výrobky jsou připevněny k držákům.

Připojení k topné trubce je provedeno pomocí závitů a přírub. Jako materiál pro hydraulický šíp se používá nerezová ocel, měď nebo polypropylen. V tomto případě je tělo ošetřeno antikorozním prostředkem.

Poznámka! Polymerní výrobky se používají v systému s kotlem o výkonu 14-35 kW. Výroba takového zařízení vlastními rukama vyžaduje profesionální dovednosti.

Další funkce zařízení

Princip činnosti, účel a výpočty hydraulické šipky lze zjistit a provést nezávisle. Nové modely mají funkce separátoru, separátoru a regulátoru teploty. Termostatický expanzní ventil zajišťuje teplotní spád pro sekundární okruhy. Odstranění kyslíku z chladicí kapaliny snižuje riziko eroze vnitřních povrchů zařízení. Odstranění přebytečných částic zvyšuje životnost oběžného kola.

Uvnitř zařízení jsou perforované oddíly, které rozdělují vnitřní objem na polovinu. To nevytváří další odpor.

Schéma ukazuje zařízení v sekci

Užitečné informace! Sofistikované vybavení vyžaduje pro systém teploměr, tlakoměr a elektrické vedení.

Princip fungování hydraulické šipky v topných systémech

Volba hydraulické šipky závisí na rychlosti chladicí kapaliny. V tomto případě odděluje vyrovnávací zóna topný okruh a topný kotel.

Pro připojení hydraulické šipky existují následující schémata:

neutrální schéma práce, ve kterém všechny parametry odpovídají vypočítaným hodnotám. Současně má struktura dostatečný celkový výkon;

Použití okruhu podlahového vytápění

pokud kotel nemá dostatečný výkon, použije se určité schéma. Při nedostatečném průtoku je nutná příměs chlazeného nosiče tepla. Při teplotním rozdílu se aktivují teplotní senzory;

Schéma topného systému

objem průtoku v primárním okruhu je větší než spotřeba chladicí kapaliny v sekundárním okruhu. Současně funguje topná jednotka optimálně. Když jsou čerpadla v druhém okruhu vypnuta, chladivo se pohybuje hydraulickou šipkou podél prvního okruhu.

Použití vodní šipky

Výkon oběhového čerpadla musí být o 10% větší než dopravní výška čerpadel ve druhém okruhu.

Vlastnosti systému

Tato tabulka ukazuje některé modely a jejich ceny.

Výpočet průměru hydraulické šipky

Pokud si myslíte, že zařízení hydraulického šípu rozumí pouze odborník s technickým vzděláním, jste na omylu. V tomto článku vysvětlíme přístupnou formou účel hydraulické šipky, základní principy jeho fungování a racionální metody výpočtu.

Definice

Začněme terminologií. Hydrostrel (synonyma: hydrodynamický tepelný oddělovač, sběrač s nízkými ztrátami) je zařízení určené k vyrovnání teploty i tlaku v topném systému.

Hlavní funkce

Hydrodynamický tepelný odlučovač je určen pro:

1. zvýšení energetické účinnosti zvýšením účinnosti kotle, čerpadel, což vede ke snížení nákladů na palivo;
2. zajištění stabilního provozu systému;
3. eliminace hydrodynamického účinku některých okruhů na celkovou energetickou bilanci celého topného systému (k oddělení topného okruhu radiátoru a dodávky teplé vody).

Jaké jsou formy vodního šípu?

Hydrodynamický tepelný odlučovač je svislá odměrná nádoba, která může mít v průřezu tvar kruhu nebo čtverce.

Vezmeme-li v úvahu teorii hydrauliky, funguje kruhový hydraulický šíp lépe než jeho čtvercový protějšek. Druhá možnost však do interiéru lépe zapadá.

Vlastnosti fungování

Před zkoumáním princip činnosti hydraulické šipky, podívejte se na níže uvedený diagram.

Čerpadla Н1 a Н2 vytvářejí průtoky Q1, respektive Q2 v primárním a sekundárním okruhu. Díky provozu čerpadel cirkuluje chladivo v okruzích a je směšováno v hydraulické šipce.

Varianta 1. Pokud Q1 = Q2, pak se chladicí kapalina pohybuje z jednoho okruhu do druhého.

Možnost 2. Pokud Q1> Q2, pak se chladicí kapalina pohybuje v hydraulické šipce shora dolů.

Možnost 3. Pokud Q1

Hydrodynamický tepelný odlučovač je tedy potřebný, pokud existuje topný systém složité konstrukce, který se skládá z mnoha okruhů.

Trochu o číslech ...

Existuje několik metod, kterými se provádí výpočet hydraulické šipky.

Průměr hlavičky s nízkou ztrátou je určen následujícím vzorcem:

kde D je průměr vodní pistole, Q je průtok vody (m3 / s (Q1-Q2), π je konstanta rovná 3,14 a V je vertikální průtok (m / s). poznamenal, že ekonomicky výhodná rychlost je 0, 1 m / s.

Číselné hodnoty průměrů trysek obsažených v hydraulické šipce se také vypočítají pomocí výše uvedeného vzorce. Rozdíl je v tom, že rychlost je v tomto případě 0,7–1,2 m / s a ​​průtok (Q) se počítá pro každý nosič zvlášť.

Objem hydraulické šipky ovlivňuje kvalitu systému a pomáhá regulovat teplotní výkyvy. Efektivní objem je 10-30 litrů.

K určení optimálních rozměrů hydrodynamického tepelného odlučovače se používá metoda tří průměrů a střídavých trysek

Výpočet se provádí podle vzorce

kde π je konstanta rovná 3,14, W je rychlost, s jakou se chladicí kapalina pohybuje v hydraulické pistoli (m / s), Q je průtok vody (m3 / s (Q1-Q2), 1000 je převod na metr až milimetr).

Pouze plusy a žádné minusy!

Na základě výše uvedeného lze rozlišit následující výhody použití hydraulických spínačů:

1. optimalizace práce a zvýšení životnosti kotlového zařízení;
2. stabilita systému;
3. zjednodušení výběru čerpadel;
4. schopnost řídit teplotní gradient;
5. v případě potřeby můžete změnit teplotu v kterémkoli z obvodů;
6. snadnost použití;
7. vysoká ekonomická účinnost.

Metoda výpočtu

Chcete-li hydrostatickou šipku pro vytápění vlastními rukama, budete potřebovat předběžné výpočty. Tento obrázek ukazuje princip, podle kterého lze rychle vypočítat rozměry zařízení s dostatečně vysokou přesností.

Princip „3d“

Tyto proporce byly získány s přihlédnutím k výsledkům experimentů, účinnosti zařízení v různých režimech. Hodnotu D, která se skládá ze tří d, lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

• РВ - spotřeba vody v metrech krychlových;
• SP je průtok vody vm / s.

Aby byly splněny výše uvedené optimální podmínky, je do vzorce vložena hodnota SP = 0,1. Průtok v tomto zařízení se počítá z rozdílu Q1-Q2. Bez měření lze tyto hodnoty zjistit pomocí údajů z technických listů oběhových čerpadel každého okruhu.

Kalkulačka pro výpočet parametrů hydraulické šipky na základě výkonu čerpadel

Důstojnost

Takové oddělovače jsou nezbytným a užitečným mechanismem, který má mnoho výhod:

• není problém najít hodnoty čerpacího zařízení;
• neexistuje žádný vzájemný vliv kotle a topných okruhů;
• spotřebič a zdroj tepla jsou zatěžovány pouze vlastním proudem vody;
• existují další připojovací body (například: expanzní nádrž nebo odvzdušňovací ventil).

Generátor tepla na hydraulickém spínači vytvoří příjemnou teplotu s nízkými náklady na energii. Při správném návrhu takové technologie ušetříte přibližně 20% za plyn a až 55% za elektřinu.

Hydraulická spínací zařízení jsou nyní poměrně široce používána. Vybírají se podle zvláštních katalogů, přičemž se určuje průtok vody a energie.

Ready-made hydroarms jsou ošetřeny speciální směsí, která zabraňuje korozi a již má hydroizolaci. Pokud se tedy vyskytnou problémy, je snazší kontaktovat a zakoupit potřebný hydraulický šíp. To ušetří spoustu peněz a času.

Podívejte se na video, ve kterém specialista podrobně vysvětluje funkce výpočtu hydraulické šipky pro vytápění:

Zdroj: teplo.guru

Hydraulický oddělovač nebo jinými slovy hydraulická šipka topného systému je jednoduchá konstrukce, ale nejdůležitější ve funkčním prvku, který zajišťuje plynulý a snadno nastavitelný provoz všech zařízení a obvodů. Zvláštní význam získává v přítomnosti několika zdrojů tepla (kotle nebo jiná zařízení), nezávislých vzájemných okruhů, včetně dodávky teplé vody napájené nepřímým ohřevem kotle.

Kalkulačka pro výpočet parametrů hydraulické šipky na základě výkonu čerpadel

Sběrač s nízkou ztrátou lze zakoupit hotový nebo vyrobený ve vlastní režii. V každém případě je nutné znát jeho lineární parametry. Jednou z metod pro jejich výpočet je algoritmus založený na výkonu oběhových čerpadel zapojených do systému. Vzorec je poměrně těžkopádný, takže je lepší použít speciální kalkulačku pro výpočet parametrů hydraulické šipky na základě výkonu čerpadel, která je umístěna níže.

V závěrečné části publikace jsou uvedena odpovídající vysvětlení pro provádění výpočtů.

Kalkulačka pro výpočet parametrů hydraulické šipky na základě výkonu čerpadel

Specifikujte požadovaná data a stiskněte tlačítko „Vypočítat parametry hydraulické šipky“ Specifikujte očekávanou rychlost vertikálního pohybu chladicí kapaliny v hydraulické šipce 0,1 m / s 0,15 m / s 0,2 m / s milionu Zadejte vhodnou jednotku měření výkonu čerpadla m? za hodinu litry za minutu Postupně uveďte kapacitu všech čerpadel v okruzích vytápění a ohřevu vody. Uveďte číslem ve výše vybraných jednotkách. Jako oddělovač desetinných míst se používá tečka.Pokud není žádné čerpadlo, nechte pole prázdné Čerpadlo # 1 Čerpadlo # 2 Čerpadlo # 3 Čerpadlo # 4 Čerpadlo # 5 Čerpadlo # 6 Zadejte výkon čerpadla (čerpadel) v malém okruhu kotle (čerpadel) Čerpadlo kotle # 1 Kotlové čerpadlo # 2

Výrobci a ceny

Po přečtení údajů z následující tabulky bude snazší koupit vodní pistoli pro ohřev. Aktuální cenové nabídky lze vyjasnit bezprostředně před nákupem zboží. Tyto informace jsou ale užitečné pro srovnávací analýzu, která zohledňuje různé vlastnosti produktů.

Tabulka 1. Charakteristiky a průměrné náklady na hydraulické střelce

Moderní hydraulický šíp

Z tabulky je zřejmé, že kromě obecných technických parametrů ovlivňují náklady následující faktory:

• materiál těla;
• schopnost připojit další obvody;
• složitost designu;
• dostupnost dalšího vybavení;
• název výrobce.

Použití hydraulického šípu společně s rozdělovačem a řešení dalších úkolů

Instalace hydraulické šipky ve schématu zapojení s několika propojeními topení se provádí pomocí speciálního rozváděče. Rozdělovač se skládá ze dvou samostatných částí s tryskami. K nim jsou připojeny uzavírací ventily, měřicí a další zařízení.

Hydrostrel v jednom bloku s rozdělovačem

Pro připojení kotlů na tuhá paliva se doporučuje zvětšit objem hydraulického kompenzátoru. Tím se vytvoří ochranná bariéra, která zabrání náhlému zvýšení teploty v systému. Takové skoky v parametrech jsou typické pro stárnoucí zařízení.

Za přítomnosti posunu výstupních trubek po výšce se pohyb kapaliny poněkud zpomalí a dráha se zvýší. Taková modernizace v horní části zlepšuje oddělení plynových bublin a ve spodní části je užitečná pro sběr nečistot.

Připojení několika různých spotřebitelů

Toto připojení několika obvodů poskytuje různé teplotní úrovně. Je však třeba pochopit, že je nemožné získat přesné hodnoty rozložení tepla v dynamice. Například přibližná rovnost hodnot spotřeby Q1 a Q2 povede k tomu, že teplotní rozdíl v okruzích radiátorů a podlahového vytápění bude zanedbatelný.

Závěry a doporučení

Chcete-li vyrobit hydrostatický šíp z polypropylenu vlastními rukama, budete potřebovat speciální páječku. Práce s kovy bude vyžadovat svařovací zařízení a související dovednosti. Navzdory velkému počtu pokynů na internetu bude obtížné vyrábět kvalitní výrobky. S přihlédnutím ke všem nákladům a obtížím je výhodnější zakoupit hotové zařízení v obchodě.

Pomocí znalostí o hydraulických šipkách, principech činnosti, účelu a výpočtech je vybrán konkrétní model. Jsou brány v úvahu vlastnosti kotlů a spotřebičů tepla.

Chcete-li vytvořit složité systémy, můžete se obrátit o pomoc na specializované odborníky.

Ušetřete čas: vybírejte články poštou každý týden

Účel a princip činnosti

Hydraulický šíp (hydraulický šíp, hydraulický dělič) slouží k oddělení a propojení primárního a sekundárního okruhu topného systému.V tomto případě se sekundárním okruhem rozumí soubor okruhů spotřebičů tepla - smyčky podlahového vytápění, radiátorové vytápění, dodávka teplé vody. Vzhledem k tomu, že zatížení těchto subsystémů není konstantní, jsou také proměnlivé termohydraulické parametry (teplota, průtok, tlak) sekundárního okruhu jako celku. Stabilita těchto charakteristik je zároveň žádoucí pro normální provoz zdroje tepla (topný kotel). Hydraulický spínač instalovaný mezi kotlem a spotřebiči (obr. jeden
).

Obr. 1. Hydraulická šipka v topném systému

Působení hydraulického odlučovače je založeno na významném zvýšení průřezu průtoku chladicí kapaliny: hydraulická šipka se zpravidla provádí tak, že průměr jeho těla (baňky) je trojnásobkem průměru největší spojovací trubka nebo tak, aby se průřez tělesa rovnal celkovému průřezu všech trubek.

Při trojnásobném zvětšení průměru průtoku se jeho rychlost sníží o devět a dynamický tlak - 81krát (tam a tam - kvadratická závislost). To nám umožňuje tvrdit, že poklesy tlaku mezi potrubími připojenými k hydraulické pistoli jsou zanedbatelné.

Co je vodní pistole pro vytápění

Ve složitých rozvětvených topných systémech nebudou ani nadměrně velká čerpadla schopna splnit různé parametry a provozní podmínky systému. To negativně ovlivní funkci kotle a životnost nákladného zařízení. Kromě toho má každý z připojených obvodů vlastní hlavu a kapacitu. To vede k tomu, že zároveň celý systém nemůže fungovat hladce.

I když je každý okruh vybaven vlastním oběhovým čerpadlem, které bude splňovat parametry dané linky, problém se jen zhorší. Celý systém bude nevyvážený, protože parametry každého okruhu se budou výrazně lišit.

K vyřešení problému musí kotel dodat požadovaný objem chladicí kapaliny a každý okruh musí odebírat z kolektoru přesně tolik, kolik je potřeba. V tomto případě potrubí funguje jako hydraulický oddělovač. Je zapotřebí hydraulický odlučovač, aby se izoloval tok „malého kotle“ od obecného okruhu. Jeho druhé jméno je hydraulický šíp (HS) nebo hydraulický šíp.

Zařízení dostalo toto jméno, protože stejně jako železniční výhybka může oddělit toky chladicí kapaliny a nasměrovat je na požadovaný okruh. Jedná se o obdélníkový nebo kulatý tank s koncovkami. Připojuje se ke kotli a rozdělovači a má několik zapichovacích trubek.

Princip činnosti hlavičky s nízkou ztrátou

Proud chladicí kapaliny prochází hydraulickým odlučovačem pro ohřev rychlostí 0,1-0,2 metru za sekundu a čerpadlo kotle zrychluje vodu na 0,7-0,9 metru. Rychlost toku vody je tlumena změnou směru pohybu a objemu proudící kapaliny. V tomto případě budou tepelné ztráty v systému minimální.

Princip činnosti hydraulického spínače spočívá v tom, že laminární pohyb proudu vody prakticky nezpůsobuje hydraulický odpor uvnitř krytu. To pomáhá udržovat průtok a snižovat tepelné ztráty. Tato nárazníková zóna odděluje spotřebitelský řetězec a kotel. To přispívá k autonomnímu provozu každého čerpadla bez narušení hydraulické rovnováhy.

Provozní režimy

Hydraulická šipka pro topné systémy má 3 provozní režimy:

1. V prvním režimu vytváří hydraulický oddělovač v topném systému rovnovážné podmínky. To znamená, že průtok v okruhu kotle se neliší od celkového průtoku ve všech okruzích, které jsou připojeny k hydraulickému spínači a kolektoru. V tomto případě chladicí kapalina nezůstává v zařízení a pohybuje se vodorovně skrz něj. Teplota nosiče tepla na přívodních a výtlačných tryskách je stejná.Jedná se o poměrně vzácný provozní režim, ve kterém hydraulická šipka neovlivňuje provoz systému.
2. Někdy nastane situace, kdy průtok ve všech okruzích překročí kapacitu kotle. K tomu dochází při maximálním průtoku všech okruhů najednou. To znamená, že poptávka po nosiči tepla překročila možnosti okruhu kotle. To nepovede k zastavení nebo nevyváženosti systému, protože v hydraulické pistoli se vytvoří vertikální proudění nahoru, které zajistí směs horké chladicí kapaliny z malého okruhu.
3. Ve třetím režimu funguje šipka topení nejčastěji. V tomto případě je průtok ohřáté kapaliny v malém okruhu vyšší než celkový průtok na potrubí. To znamená, že poptávka ve všech obvodech je nižší než nabídka. To také nebude vést k nerovnováze v systému, protože v zařízení se vytvoří vertikální tok dolů, který zajistí, že přebytečný objem kapaliny je vypouštěn do zpátečky.

Další vlastnosti hydraulické šipky

Princip fungování nízkoztrátového sběrače v topném systému popsaný výše umožňuje zařízení realizovat další možnosti:

Po vstupu do tělesa odlučovače se průtok snižuje, což vede k usazování nerozpustných nečistot obsažených v chladicí kapalině. Pro vypuštění nahromaděného sedimentu je ve spodní části hydraulické šipky nainstalován ventil. Snížením rychlosti stropu se z kapaliny uvolňují plynové bubliny, které jsou odváděny ze zařízení automatickým odvzdušňovacím ventilem instalovaným v horní části. Ve skutečnosti funguje jako další oddělovač v systému

Je obzvláště důležité odstranit plyn na výstupu z kotle, protože při zahřátí kapaliny na vysoké teploty se zvyšuje tvorba plynu. Hydraulický odlučovač je u litinových kotlových systémů velmi důležitý. Pokud je takový kotel připojen přímo ke kolektoru, pak vniknutí studené vody do výměníku tepla povede ke vzniku trhlin a poruše zařízení.

Tepelné diagramy kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem

Tepelné diagramy kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem

Výběr systému zásobování teplem (otevřený nebo uzavřený) se provádí na základě technicko-ekonomických výpočtů. Na základě údajů získaných od zákazníka a metodiky popsané v § 5.1 začnou zpracovávat a poté vypočítávat schémata, která se nazývají tepelná schémata kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem, protože maximální tepelný výkon litinové kotle nepřesahují 1,0 - 1,5 Gcal / h.
Protože je praktičtější uvažovat o tepelných schématech na praktických příkladech, níže uvádíme základní a podrobná schémata kotelen s teplovodními kotli. Základní tepelná schémata kotelen s teplovodními kotly pro uzavřené systémy zásobování teplem pracující na uzavřeném systému zásobování teplem jsou znázorněny na obr. 5.7.

Obr. 5.7. Základní tepelná schémata kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem.

1 - teplovodní kotel; 2 - síťové čerpadlo; 3 - recirkulační čerpadlo; 4 - čerpadlo na surovou vodu; 5 - doplňovací vodní čerpadlo; 6 - nádrž na doplňovací vodu; 7 - ohřívač surové vody; 8 - ohřívač pro chemicky upravenou vodu; 9 - chladič doplňovací vody; 10 - odvzdušňovač; 11 - parní chladič.

Voda ze zpětného potrubí topných sítí s nízkým tlakem (20 - 40 m vodního sloupce) je dodávána do síťových čerpadel 2. K dispozici je také voda z doplňovacích čerpadel 5, která kompenzuje úniky vody v topení sítí. Horká voda ze sítě se dodává také do čerpadel 1 a 2, jejichž teplo se částečně využívá ve výměnících tepla pro ohřev chemicky upravené 8 a surové vody 7.

Aby se zajistila teplota vody před kotli, nastavená podle podmínek pro prevenci koroze, je do potrubí za síťovým čerpadlem 2 přiváděno požadované množství horké vody z kotlů 1.Vedení, kterým se dodává horká voda, se nazývá recirkulace. Voda je dodávána recirkulačním čerpadlem 3, které čerpá ohřátou vodu. Ve všech provozních režimech topné sítě, s výjimkou maximálního zimního období, je část vody ze zpětného potrubí po síťových čerpadlech 2, obcházejících kotle, přiváděna přes obtokové potrubí v množství G za do přívodního potrubí , kde voda mísící s horkou vodou z kotlů poskytuje stanovenou návrhovou teplotu v přívodním potrubí topných sítí. Přídavek chemicky upravené vody se zahřívá ve výměnících tepla 9, 8 11 a odvzdušňuje se v odvzdušňovači 10. Voda pro doplňování topných sítí z nádrží 6 je odebírána doplňovacím čerpadlem 5 a přiváděna do zpětného potrubí.

I u výkonných horkovodních kotlů pracujících na uzavřených systémech zásobování teplem si vystačíte s jedním odlučovačem doplňovací vody s nízkým výkonem. Snižuje se také výkon doplňovacích čerpadel a zařízení úpravny vody a snižují se požadavky na kvalitu doplňovací vody ve srovnání s kotelnami pro otevřené systémy. Nevýhodou uzavřených systémů je mírné zvýšení nákladů na zařízení pro předplatitelské jednotky zásobování teplou vodou.

Aby se snížila spotřeba vody pro recirkulaci, její teplota na výstupu z kotlů se zpravidla udržuje nad teplotou vody v přívodním potrubí topných sítí. Pouze při vypočítaném maximálním zimním režimu budou teploty vody na výstupu z kotlů a v přívodním potrubí topných sítí stejné. Pro zajištění návrhové teploty vody na vstupu do topných sítí se k vodě opouštějící kotle přidává síťová voda ze zpětného potrubí. K tomu je mezi zpětným a přívodním potrubím za síťovými čerpadly instalováno obtokové potrubí.

Přítomnost míchání a recirkulace vody vede k režimům provozu ocelových teplovodních kotlů, které se liší od režimu topných sítí. Teplovodní kotle fungují spolehlivě pouze tehdy, když je udržováno konstantní množství vody, které jimi prochází. Průtok vody musí být udržován ve stanovených mezích, bez ohledu na kolísání tepelného zatížení. Regulace dodávky tepelné energie do sítě musí být proto prováděna změnou teploty vody na výstupu z kotlů.

Pro snížení intenzity vnější koroze trubek povrchů ocelových teplovodních kotlů je nutné udržovat teplotu vody na vstupu do kotlů nad teplotu rosného bodu spalin. Doporučená minimální přípustná teplota vody na vstupu do kotlů je následující:

• při práci na zemní plyn - ne nižší než 60 ° С;
• při provozu na topný olej s nízkým obsahem síry - ne nižší než 70 ° С;
• při provozu na topný olej s vysokým obsahem síry - ne nižší než 110 ° С.

Vzhledem k tomu, že teplota vody ve zpětném potrubí topných sítí je téměř vždy pod 60 ° C, tepelná schémata kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem zajišťují, jak již bylo uvedeno výše, recirkulační čerpadla a odpovídající potrubí. Pro stanovení požadované teploty vody za ocelovými teplovodními kotli musí být známy provozní režimy topných sítí, které se liší od harmonogramů nebo režimových kotlů.

V mnoha případech jsou vodní ohřívací sítě navrženy tak, aby fungovaly podle takzvaného časového plánu ohřevu typu zobrazeného na obr. 2.9. Výpočet ukazuje, že maximální hodinový průtok vody vstupující do topných sítí z kotlů se získá, když režim odpovídá bodu zlomu grafu teploty vody v sítích, tj. Při teplotě venkovního vzduchu, která odpovídá nejnižší teplota vody v přívodním potrubí. Tato teplota se udržuje konstantní, i když venkovní teplota dále stoupá.

Na základě výše uvedeného je do výpočtu schématu vytápění kotelny zaveden pátý charakteristický režim, který odpovídá bodu zlomu grafu teploty vody v sítích.Takové grafy se vytvářejí pro každou oblast s odpovídající vypočítanou teplotou venkovního vzduchu podle typu zobrazeného na obr. 2.9. Pomocí takového grafu lze snadno zjistit požadované teploty v přívodním a zpětném potrubí topných sítí a požadované teploty vody na výstupu z kotlů. Podobné grafy pro stanovení teploty vody v topných sítích pro různé návrhové teploty venkovního vzduchu - od -13 ° С do - 40 ° С byly vyvinuty společností Teploelektroproekt.

Teplota vody v přívodním a zpětném potrubí topné sítě, ° С, lze určit podle vzorců:

kde tvn je teplota vzduchu uvnitř vytápěných prostor, ° С; tH - návrhová teplota venkovního vzduchu pro vytápění, ° С; t'H - časově proměnná teplota venkovního vzduchu, ° С; π'i - teplota vody v přívodním potrubí při tн ° С; π2 je teplota vody ve zpětném potrubí při tn ° C; tn je teplota vody v přívodním potrubí při t'n, ° C; ∆t - vypočtený teplotní rozdíl, ∆t = π1 - π2, ° С; θ = πз -π2 - vypočtený teplotní rozdíl v místním systému, ° С; π3 = π1 + aπ2 / 1+ a je vypočtená teplota vody vstupující do ohřívače, ° С; π′2 je teplota vody tekoucí do zpětného potrubí ze zařízení při t'H, ° С; a - součinitel posunutí rovný poměru množství zpětné vody nasávané výtahem k množství topné vody.

Složitost výpočtových vzorců (5.40) a (5.41) pro stanovení teploty vody v topných sítích potvrzuje vhodnost použití grafů typu zobrazeného na obr. 2.9, postaveno pro oblast s designovou teplotou venkovního vzduchu 26 ° C. Graf ukazuje, že při venkovních teplotách vzduchu 3 ° C a vyšších je až do konce topné sezóny teplota vody v přívodním potrubí topných sítí konstantní a rovná se 70 ° C.

Počáteční údaje pro výpočet schémat vytápění kotelen s ocelovými teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem, jak je uvedeno výše, jsou spotřeba tepla na vytápění, větrání a zásobování teplou vodou s přihlédnutím k tepelným ztrátám v kotelně, sítě a spotřeba tepla pro pomocné potřeby kotelny.

Poměr vytápěcího a ventilačního zatížení a množství teplé vody je stanoven v závislosti na místních provozních podmínkách spotřebičů. Praxe provozu vytápění kotelen ukazuje, že průměrná hodinová spotřeba tepla na dodávku teplé vody za den je asi 20% z celkového vytápěcího výkonu kotelny. Tepelné ztráty v externích topných sítích se doporučují odebírat až do 3% z celkové spotřeby tepla. Maximální hodinovou odhadovanou spotřebu tepelné energie pro pomocné potřeby kotelny s teplovodními kotli s uzavřeným systémem zásobování teplem lze podle doporučení [9] převzít do výše 3% instalovaného topného výkonu všech kotlů .

Celková hodinová spotřeba vody v přívodním potrubí topných sítí na výstupu z kotelny se stanoví na základě teplotního režimu provozu topných sítí a navíc závisí na úniku vody nehustotou. Únik z topných sítí pro uzavřené systémy zásobování teplem by neměl překročit 0,25% objemu vody v potrubí topných sítí.

Je povoleno odebírat přibližně specifický objem vody v lokálních topných systémech budov na 1 Gcal / h celkové odhadované spotřeby tepla pro obytné oblasti 30 m3 a pro průmyslové podniky - 15 m3.

S přihlédnutím ke specifickému objemu vody v potrubí topných sítí a topných zařízení lze celkový objem vody v uzavřeném systému vzít přibližně stejný pro obytné oblasti 45 - 50 m3, pro průmyslové podniky - 25 - 35 MS na 1 Gcal / h celkové odhadované spotřeby tepla.

Obr. 5.8. Podrobná tepelná schémata kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem.

1 - teplovodní kotel; 2 - recirkulační čerpadlo; 3 - síťové čerpadlo; 4 - letní síťové čerpadlo; 5 - čerpadlo na surovou vodu; 6 - čerpadlo kondenzátu; 7 - nádrž na kondenzát; 8 - ohřívač surové vody; 9 - ohřívač pro chemicky čištěnou vodu; 10 - odvzdušňovač; 11 - parní chladič.

Někdy se k předběžnému určení množství vody vytékající ze sítě z uzavřeného systému tato hodnota vezme v rozsahu až 2% průtoku vody v přívodním potrubí. Na základě výpočtu základního tepelného diagramu a po výběru jednotkových kapacit hlavního a pomocného zařízení kotelny je vypracován kompletní podrobný tepelný diagram. Pro každou technologickou část kotelny jsou obvykle vypracována samostatná podrobná schémata, tj. Pro zařízení samotné kotelny, chemickou úpravu vody a zařízení na topný olej. Podrobný tepelný diagram kotelny se třemi teplovodními kotli KV -TS - 20 pro uzavřený systém zásobování teplem je uveden na obr. 5.8.

V pravé horní části tohoto schématu jsou teplovodní kotle 1 a vlevo - odvzdušňovače 10 pod kotli jsou čerpadla recirkulační sítě dole, pod odvzdušňovači jsou tepelné výměníky (ohřívače) 9, nádrž na odvzdušněnou vodu 7, plnička čerpadla 6, čerpadla surové vody 5, vypouštěcí nádrže a čisticí studna. Při provádění podrobných tepelných diagramů kotelen s teplovodními kotli se používá obecný diagram stanice nebo agregátního uspořádání zařízení (obrázek 5.9).

Obecné topné okruhy stanic kotelen s teplovodními kotli pro uzavřené systémy zásobování teplem se vyznačují připojením čerpadel sítě 2 a recirkulace 3, ve kterých může voda ze zpětného potrubí topných sítí proudit k některému ze síťových čerpadel 2 4 připojený k hlavnímu potrubí, které dodává vodu do všech kotlů kotelny. Recirkulační čerpadla 3 dodávají teplou vodu ze společného potrubí za kotly také do společného potrubí, které dodává vodu do všech teplovodních kotlů.

Se souhrnným schématem uspořádání zařízení kotelny zobrazené na obr. 5.10, pro každý kotel 1 je nainstalována síť 2 a recirkulační čerpadla 3.

Obr. 5.9 Obecné rozmístění kotlů pro síťová a recirkulační čerpadla. 1 - teplovodní kotel, 2 - recirkulace, 3 - síťové čerpadlo, 4 - letní síťové čerpadlo.

Obr. 5-10. Souhrnné rozložení kotlů KV - GM - 100, síťových a recirkulačních čerpadel. 1 - čerpadlo teplé vody; 2 - síťové čerpadlo; 3 - recirkulační čerpadlo.

Zpětná voda proudí paralelně ke všem hlavním čerpadlům a výtlačné potrubí každého čerpadla je připojeno pouze k jednomu z kotlů na ohřev vody. Horká voda je přiváděna do recirkulačního čerpadla z potrubí za každým kotlem před tím, než je připojeno ke společné klesající síti a je směrováno do přívodního potrubí stejné kotlové jednotky. Při sestavování s agregátním schématem se předpokládá instalace jednoho pro všechny teplovodní kotle. Na obrázku 5.10 nejsou zobrazena doplňovací potrubí a potrubí teplé vody k hlavním potrubím a tepelnému výměníku.

Agregovaný způsob umístění zařízení je zvláště široce používán v projektech horkovodních kotlů s velkými kotli PTVM-30M, KV-GM 100 atd. Volba obecné stanice nebo agregovaného způsobu montáže zařízení pro kotle s teplovodními kotli v každý případ je rozhodován na základě provozních úvah. Nejdůležitější z nich z uspořádání v agregátním schématu je usnadnit účtování a regulaci průtoku a parametrů chladiva z každé jednotky hlavních tepelných potrubí o velkém průměru a zjednodušit uvedení každé jednotky do provozu.

Kotelna Energia-SPB vyrábí různé modely teplovodních kotlů. Přeprava kotlů a dalšího kotelního a pomocného zařízení se provádí silniční dopravou, železničními gondolami a říční dopravou.Kotelna dodává výrobky do všech oblastí Ruska a Kazachstánu.