Cálculo Hydro arrow: estabilidade do sistema de aquecimento

O uso de uma pistola de água com equipamentos de combustível sólido

Ao usar uma unidade de combustível sólido, o separador hidráulico é conectado no ponto de entrada e saída. Esta opção de conectar um tipo diferente de dispositivo de aquecimento garante a seleção do regime de temperatura ideal e individual para todos os componentes separadamente.
Hoje, o consumidor, depois de descobrir como funciona a flecha hidráulica para aquecimento, prefere os produtos prontos que estão à venda. Escolha um separador hidráulico do catálogo, com base na potência da unidade e na vazão máxima de água.

Separador térmico DIY

O desenho da flecha hidráulica é tão simples que permite ao dono de uma casa de campo montá-la sozinho sem muita dificuldade. Uma etapa importante da fabricação é o cálculo correto dos diâmetros dos ramais e do separador. O design simples da unidade segue a regra dos 3 diâmetros.

É possível fazer uma pistola de água com as próprias mãos.

Neste caso, toma-se como base o diâmetro do bico, que é o mesmo para todos os circuitos de entrada e saída. O diâmetro total da flecha hidráulica será igual a 3 diâmetros do tubo do ramal, e seu comprimento deverá ser 4 diâmetros do separador. Os eixos das tubulações de entrada e saída estarão localizados nas extremidades da estrutura a uma distância de um diâmetro do separador térmico.

Esta relação de tamanho permite extinguir a velocidade de movimento do refrigerante para os resultados desejados. No futuro, você só precisa selecionar tubos de tamanhos adequados e realizar trabalhos de soldagem. Esse projeto simples funcionará com sucesso em pequenos sistemas de aquecimento.

O princípio de operação da seta hidráulica:

O que você precisa saber?

A seta hidráulica é uma unidade adicional, que está localizada na posição vertical. É feito em forma de cilindro, mas também pode ter uma seção em forma de retângulo. Neste dispositivo são cortados bicos que são adequados para a caldeira, bem como para os circuitos de troca de calor. Neste dispositivo, é realizada a divisão de um pequeno circuito, bem como de circuitos de aquecimento estendidos. Projetos tradicionais de coletores de baixa perda são freqüentemente usados.

Diagrama de dispositivo

Esse dispositivo mantém o equilíbrio térmico e hidráulico. Com a sua ajuda, é possível obter baixas perdas de pressão, assim como energia térmica e produtividade. O design permite aumentar a eficiência do sistema de aquecimento e reduzir a resistência do sistema.

As características importantes incluem indicadores dos diâmetros dos tubos e do dispositivo principal. O resto dos parâmetros podem ser encontrados nos esquemas padrão.

Coletor hidráulico embutido

O programa tem algumas nuances:

nos cálculos, a potência do equipamento de aquecimento é necessariamente usada

Para determinar esse código, você também pode usar um programa de cálculo especial; uma característica importante é a velocidade de movimento do refrigerante na direção vertical. Quanto mais baixo for este indicador, melhor o refrigerante se livrará de gases e lama.

Além disso, neste caso, ocorrerá uma mistura mais suave das correntes resfriadas e quentes. A opção mais ideal é 0,1-0,2 m / s. Você pode selecionar o parâmetro necessário no programa; uma característica especial é o modo de operação de toda a estrutura. Isso leva em consideração os níveis de temperatura na linha que passa do aquecedor. Todos os indicadores são inseridos na calculadora.

Uma fórmula de cálculo especial é fornecida no algoritmo de cálculo aplicado.Como resultado, será mostrado um resultado que mostrará o diâmetro adequado para a flecha hidráulica, bem como a seção dos tubos utilizados. O resto dos parâmetros do tipo linear são ainda mais fáceis de determinar.

Antes de prosseguir com a instalação de tal dispositivo, vale a pena estudar todas as funções da flecha hidráulica.

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Cálculo da seta hidráulica: dispositivo e instalação

Os especialistas sugerem a instalação de um medidor de pressão e um termômetro na seta hidráulica. Esses dispositivos podem ser vendidos completos com uma flecha hidráulica, é claro, afetando significativamente o custo. Mas a presença desses dispositivos não é um requisito. Se necessário, é possível comprá-los posteriormente e instalá-los em qualquer lugar do sistema, não apenas na seta hidráulica.

A seta hidráulica pode ser instalada não apenas verticalmente, mas também horizontalmente. É até possível instalá-lo inclinado. A seta hidráulica funcionará corretamente em qualquer posição.

O principal é que o respiradouro automático, colocado no ponto mais alto, olha para cima (verticalmente) com a sua tampa. Há uma válvula de corte sob a ventilação de ar. Se for necessário trocar a ventilação de ar, a válvula permitirá que você faça isso sem parar o sistema. No ponto mais baixo, é instalada uma válvula de drenagem, com o auxílio da qual são retirados quaisquer detritos (ferrugem, lamas) formados no refrigerante e sedimentados em forma de sedimento no reservatório. A torneira é aberta de vez em quando e essa sujeira é simplesmente drenada para qualquer recipiente. A lança hidráulica tem muitas funções no sistema.

Você pode fazer o cálculo da seta hidráulica no papel manualmente

Lista de funções desempenhadas pela seta hidráulica:

• Balanceamento do sistema;
• Estabilização de pressão;
• Função de depósito;
• Removendo o ar do refrigerante;
• Reduzindo a carga em equipamentos e caldeira;
• Prevenção de picos de temperatura.

As funções listadas acima permitem evitar o desgaste prematuro do sistema de aquecimento, evitar sérios danos às caldeiras e ao equipamento e proteger as peças de metal da oxidação.

Fabricantes populares

Não são poucas as empresas que se dedicam à produção de divisórias hidráulicas para redes de aquecimento como pode parecer à primeira vista. Porém, hoje conheceremos os produtos de apenas duas empresas, GIDRUSS e Atom LLC, por serem consideradas as mais populares.

Mesa. Características do cabeçalho de baixa perda fabricado pela GIDRUSS.

Observe também que cada um dos listados acima para aquecimento também desempenha as funções de uma espécie de reservatório. O fluido de trabalho nesses dispositivos é limpo de todos os tipos de impurezas mecânicas, aumentando significativamente a vida operacional de todos os componentes móveis do sistema de aquecimento.

O papel da flecha hidráulica em sistemas de aquecimento modernos

Para descobrir o que é uma flecha hidráulica e quais as funções que desempenha, primeiro nos familiarizaremos com as peculiaridades do funcionamento dos sistemas de aquecimento individuais.

Opção simples

A versão mais simples de um sistema de aquecimento equipado com uma bomba de circulação será semelhante a esta.

Claro, esse diagrama é muito simplificado, uma vez que muitos elementos de rede nele (por exemplo, um grupo de segurança) simplesmente não são mostrados para "facilitar" a imagem para a percepção. Assim, no diagrama, você pode ver, em primeiro lugar, uma caldeira de aquecimento, graças à qual o fluido de trabalho é aquecido. Também é visível uma bomba de circulação, por meio da qual o líquido se move ao longo da tubulação de abastecimento (vermelha) e do chamado “retorno”. O que é característico, tal bomba pode ser instalada tanto na tubulação quanto diretamente na caldeira (a última opção é mais inerente aos dispositivos de parede).

Observação! Mesmo em circuito fechado, existem radiadores de aquecimento, graças aos quais é efectuada a troca de calor, ou seja, o calor gerado é transferido para a divisão. Se a bomba for selecionada corretamente em termos de pressão e desempenho, ela por si só será suficiente para um sistema de circuito único, portanto, não há necessidade de usar outros dispositivos auxiliares

Se a bomba for selecionada corretamente em termos de pressão e desempenho, ela por si só será suficiente para um sistema de circuito único, portanto, não há necessidade de usar outros dispositivos auxiliares.

Opção mais complexa

Se a área da casa for grande o suficiente, o esquema apresentado acima não será suficiente para ela. Nesses casos, vários circuitos de aquecimento são usados ​​ao mesmo tempo, então o diagrama terá uma aparência um pouco diferente.

Aqui vemos que, através da bomba, o fluido de trabalho entra no coletor, e de lá já é transferido para vários circuitos de aquecimento.O último inclui os seguintes elementos.

1. Circuito de alta temperatura (ou vários), no qual existem coletores ou baterias convencionais.
2. Sistemas AQS equipados com caldeira indireta. Os requisitos para o movimento do fluido de trabalho são especiais aqui, uma vez que a temperatura de aquecimento da água na maioria dos casos é regulada pela alteração da vazão do fluido que passa pela caldeira.
3. Chão quente. Sim, a temperatura do fluido de trabalho para eles deve ser uma ordem de magnitude mais baixa, razão pela qual dispositivos termostáticos especiais são usados. Além disso, os contornos do piso aquecido têm um comprimento que excede significativamente a fiação padrão.

É bastante óbvio que uma bomba de circulação não pode lidar com tais cargas. Claro, hoje estão sendo vendidos modelos de alto desempenho de maior potência, capazes de criar uma pressão suficientemente alta, mas vale a pena pensar no próprio dispositivo de aquecimento - suas capacidades, infelizmente, não são ilimitadas. O fato é que os elementos da caldeira são inicialmente destinados a determinados indicadores de pressão e produtividade. E esses indicadores não devem ser excedidos, uma vez que isso está repleto de avaria de um caro sistema de aquecimento.

Além disso, a própria bomba de circulação, operando no limite de suas próprias capacidades para abastecer todos os circuitos da rede com líquido, não poderá servir por muito tempo. O que podemos dizer sobre o forte ruído e consumo de energia elétrica. Mas voltemos ao tópico do nosso artigo - a pistola de água para aquecimento.

Modos de operação

Ao falar sobre uma chave hidráulica, eles costumam fazer uma analogia com uma chave ferroviária. Seu trabalho é, de fato, semelhante: ambos os dispositivos definem a direção desejada do movimento, em um caso - o transporte, no outro - o refrigerante. A diferença é que o “chaveamento” da flecha hidráulica não requer força externa, mas ocorre por si só, dependendo do consumo de calor e água quente. Os modos de operação do cabeçalho de baixa perda são discutidos abaixo.

Modo 1.

A carga no sistema de aquecimento é tal que os fluxos primário e secundário coincidem, ou seja, o transportador de calor aquecido pela caldeira é completamente transferido para os consumidores, e é suficiente (
G
1 =
G
11 =
G
2 =
G
21,
T
1 =
T
11,
T
21 =
T
2). Nesse caso, a seta hidráulica é "ligada" diretamente e funciona como duas tubulações separadas. O diagrama de movimento, cromogramas das velocidades e pressões do refrigerante no corpo do separador são mostrados para este modo em
FIG. 2
... Este modo pode ser chamado de calculado.

FIG. 2

Modo 2.

O sistema de aquecimento está carregado. O consumo total dos consumidores excede o consumo no circuito da fonte de calor (
G
1 <
G
11,
T
1 >
T
11;
T
21 =
T
2;
G
1 =
G
2;
G
11 =
G
21). A diferença nas taxas de fluxo é compensada pela mistura de uma parte do refrigerante de seu "retorno" (
FIG. 3
) O modo é descrito pelas seguintes fórmulas: 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.

FIG. 3

Modo 3.

O consumo de calor é reduzido (por exemplo, na baixa temporada), e o fluxo de refrigerante no circuito secundário é menor do que no primário (
G
1 >
G
11,
T
1 =
T
11,
T
21 ˂
T
2,
G
1 =
G
2,
G
11 =
G
21). Neste caso, o excesso de refrigerante retorna para a caldeira através da seta hidráulica, sem entrar no circuito secundário (
FIG. quatro
) Fórmulas de design: 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
1;
T
21 =
T
11 - Δ
T
2. Este modo é ideal quando é necessário proteger a caldeira da chamada corrosão a baixa temperatura.

FIG. quatro.

Na ausência de fluxos através dos circuitos do sistema de aquecimento, o separador hidráulico não interfere na circulação natural (devido às forças gravitacionais) do refrigerante, o que é demonstrado pelo cromograma mostrado na FIG. cinco

.

FIG. 5. Cromograma de temperatura em modo estático

Para que serve uma pistola hidrostática: princípio de operação, finalidade e cálculos

Muitos sistemas de aquecimento em residências privadas são desequilibrados.A seta hidráulica permite separar o circuito da unidade de aquecimento e o circuito do sistema de aquecimento secundário. Isso melhora a qualidade e a confiabilidade do sistema.

Recursos do dispositivo

Ao escolher uma pistola de água, você precisa estudar cuidadosamente o princípio de operação, finalidade e cálculos, bem como descobrir as vantagens do dispositivo:

• um separador é necessário para garantir que as especificações técnicas sejam atendidas;
• o dispositivo mantém a temperatura e o equilíbrio hidráulico;
• a conexão paralela garante perdas mínimas de energia térmica, produtividade e pressão;
• protege a caldeira de choques térmicos e também equilibra a circulação nos circuitos;
• permite que você economize combustível e eletricidade;
• um volume constante de água é mantido;
• reduz a resistência hidráulica.

Função do dispositivo com um mixer de quatro vias

As peculiaridades do funcionamento da flecha hidráulica permitem normalizar os processos hidrodinâmicos no sistema.

Informação util! A eliminação oportuna de impurezas permite estender a vida útil de medidores, dispositivos de aquecimento e válvulas.

Dispositivo de seta de aquecimento de água

Antes de comprar uma pistola d'água para aquecimento, é preciso entender a estrutura da estrutura.

Estrutura interna de equipamentos modernos

O separador hidráulico é um vaso vertical feito de tubos de grande diâmetro com tampões especiais nas extremidades. As dimensões da estrutura dependem do comprimento e do volume dos circuitos, bem como da potência. Nesse caso, a caixa de metal é instalada em postes de suporte e pequenos produtos são fixados em suportes.

A ligação ao tubo de aquecimento é feita com roscas e flanges. Aço inoxidável, cobre ou polipropileno são usados ​​como material para a flecha hidráulica. Neste caso, o corpo é tratado com um agente anticorrosivo.

Observação! Os produtos de polímero são usados ​​em um sistema com uma caldeira de 14-35 kW. Fazer tal dispositivo com suas próprias mãos requer habilidades profissionais.

Funções adicionais do equipamento

O princípio de operação, finalidade e cálculos da flecha hidráulica podem ser descobertos e executados de forma independente. Os novos modelos têm as funções de separador, separador e controlador de temperatura. A válvula de expansão termostática fornece um gradiente de temperatura para os circuitos secundários. A eliminação do oxigênio do refrigerante reduz o risco de erosão das superfícies internas do equipamento. Remover o excesso de partículas aumenta a vida útil do rotor.

Existem partições perfuradas dentro do dispositivo que dividem o volume interno pela metade. Isso não cria resistência adicional.

O diagrama mostra o dispositivo na seção

Informação util! Equipamentos sofisticados requerem um medidor de temperatura, medidor de pressão e linha de força para o sistema.

O princípio de operação de uma flecha hidráulica em sistemas de aquecimento

A escolha de uma seta hidráulica depende da velocidade do refrigerante. Neste caso, a zona tampão separa o circuito de aquecimento e a caldeira de aquecimento.

Existem os seguintes esquemas para conectar uma seta hidráulica:

esquema neutro de trabalho, no qual todos os parâmetros correspondem aos valores calculados. Ao mesmo tempo, a estrutura tem potência total suficiente;

Usando o contorno de aquecimento de piso

um certo esquema é aplicado se a caldeira não tiver energia suficiente. Se houver falta de fluxo, uma mistura de transportador de calor resfriado é necessária. Quando há uma diferença de temperatura, os sensores de temperatura são acionados;

Diagrama do sistema de aquecimento

o volume de fluxo no circuito primário é maior do que o consumo do refrigerante no circuito secundário. Ao mesmo tempo, a unidade de aquecimento funciona perfeitamente. Quando as bombas no segundo circuito são desligadas, o refrigerante se move através da seta hidráulica ao longo do primeiro circuito.

Uso de uma flecha de água

A capacidade da bomba de circulação deve ser 10% maior que a cabeça das bombas no segundo circuito.

Características do sistema

Esta tabela mostra alguns dos modelos e seus preços.

Cálculo do diâmetro da flecha hidráulica

Se você pensa que só um especialista com formação técnica pode entender o dispositivo de uma flecha hidráulica, engana-se. Neste artigo, vamos explicar de uma forma acessível o propósito da flecha hidráulica, os princípios básicos do seu funcionamento e métodos de cálculo racionais.

Definição

Vamos começar com a terminologia. Hydrostrel (sinônimos: separador térmico hidrodinâmico, coletor de baixa perda) é um dispositivo projetado para equalizar a temperatura e a pressão no sistema de aquecimento.

Funções principais

O separador térmico hidrodinâmico é projetado para:

1. aumentar a eficiência energética, aumentando a eficiência da caldeira, bombas, o que leva a uma diminuição dos custos de combustível;
2. garantir a operação estável do sistema;
3. eliminação do efeito hidrodinâmico de alguns circuitos sobre o balanço energético total de todo o sistema de aquecimento (para separar o circuito de aquecimento do radiador e o abastecimento de água quente).

Quais são as formas de uma flecha de água?

Um separador térmico hidrodinâmico é um recipiente volumétrico vertical, que em seção transversal pode ter a forma de um círculo ou um quadrado.

Levando em consideração a teoria da hidráulica, a flecha hidráulica redonda funciona melhor do que sua contraparte quadrada. No entanto, a segunda opção se encaixa melhor no interior.

Características de funcionamento

Antes de explorar o princípio de operação da flecha hidráulica, dê uma olhada no diagrama abaixo.

As bombas 1 e 2 criam taxas de fluxo Q1 e Q2, respectivamente, nos circuitos primário e secundário. Graças ao funcionamento das bombas, o refrigerante circula nos circuitos e se mistura na flecha hidráulica.

Variante 1. Se Q1 = Q2, então o refrigerante se move de um circuito para o segundo.

Variante 2. Se Q1> Q2, o refrigerante se move na seta hidráulica de cima para baixo.

Opção 3. Se Q1

Assim, um separador térmico hidrodinâmico é necessário quando existe um sistema de aquecimento de desenho complexo, constituído por vários circuitos.

Um pouco sobre números ...

Existem vários métodos pelos quais isso é realizado cálculo de uma flecha hidráulica.

O diâmetro do cabeçalho de baixa perda é determinado pela seguinte fórmula:

onde D é o diâmetro da pistola d'água, Q é a taxa de fluxo de água (m3 / s (Q1-Q2), π é uma constante igual a 3,14 e V é a taxa de fluxo vertical (m / s). Deve ser observou que a velocidade economicamente vantajosa é de 0,1 m / s.

Os valores numéricos dos diâmetros dos tubos ramificados incluídos na seta hidráulica também são calculados de acordo com a fórmula acima. A diferença é que a velocidade neste caso é 0,7-1,2 m / s, e a taxa de fluxo (Q) é calculada para cada portador separadamente.

O volume da flecha hidráulica afeta a qualidade do sistema e ajuda a regular as flutuações de temperatura. O volume efetivo é de 10-30 litros.

Para determinar as dimensões ideais do separador térmico hidrodinâmico, o método de três diâmetros e bicos alternados é usado

O cálculo é realizado de acordo com a fórmula

onde π é uma constante igual a 3,14, W é a velocidade com a qual o refrigerante se move na pistola hidráulica (m / s), Q é a taxa de fluxo de água (m3 / s (Q1-Q2), 1000 é a conversão de um metro a milímetros).

Apenas vantagens e não desvantagens!

Com base no exposto, as seguintes vantagens do uso de interruptores hidráulicos podem ser distinguidas:

1. otimização do trabalho e aumento da vida útil dos equipamentos da caldeira;
2. estabilidade do sistema;
3. simplificação da seleção de bombas;
4. a capacidade de controlar o gradiente de temperatura;
5. se necessário, você pode alterar a temperatura em qualquer um dos circuitos;
6. fácil de usar;
7. alta eficiência econômica.

Método de cálculo

Para fazer uma flecha hidrostática para aquecimento com suas próprias mãos, você precisa de cálculos preliminares. Esta figura mostra o princípio pelo qual as dimensões do dispositivo podem ser calculadas rapidamente, com uma precisão suficientemente alta.

Princípio "3d"

Essas proporções foram obtidas levando em consideração os resultados dos experimentos, a eficiência do dispositivo nos diferentes modos. O valor de D, que consiste em três d's, pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

• РВ - consumo de água em metros cúbicos;
• SP é a vazão de água em m / s.

A fim de cumprir as condições ótimas mencionadas acima, o valor de SP = 0,1 é inserido na fórmula. A taxa de fluxo neste dispositivo é calculada a partir da diferença Q1-Q2. Sem medições, estes valores podem ser obtidos a partir dos dados das fichas técnicas das bombas de circulação de cada circuito.

Calculadora para calcular os parâmetros da seta hidráulica com base no desempenho das bombas

Dignidade

Esses delimitadores são um mecanismo necessário e útil que tem muitas vantagens:

• não há problema em encontrar os valores do dispositivo de bombeamento;
• não há influência mútua da caldeira e dos circuitos de aquecimento;
• o consumidor e o gerador de calor são carregados apenas com seu próprio fluxo de água;
• existem pontos de conexão adicionais (por exemplo: um tanque de expansão ou um respiradouro).

Um gerador de calor em uma chave hidráulica criará uma temperatura confortável com baixos custos de energia. Com o projeto correto dessa tecnologia, você economizará cerca de 20% em gás e até 55% em eletricidade.

Dispositivos de interruptores hidráulicos são agora amplamente usados. Eles são selecionados de acordo com catálogos especiais, enquanto o fluxo de água e energia são determinados.

Os hidroarmas prontos são tratados com uma mistura especial que evita a corrosão e já possui impermeabilização. Portanto, se surgirem problemas, é mais fácil entrar em contato e adquirir a flecha hidráulica necessária. Isso economizará muito tempo e dinheiro.

Assista a um vídeo no qual um especialista explica em detalhes as características do cálculo de uma seta hidráulica para aquecimento:

Fonte: teplo.guru

O separador hidráulico ou, em outras palavras, a seta hidráulica do sistema de aquecimento é um projeto simples, mas o mais importante no elemento de funcionalidade que garante o funcionamento suave e facilmente ajustável de todos os dispositivos e circuitos. Adquire particular importância na presença de várias fontes de calor (caldeiras ou outras instalações), circuitos independentes entre si, incluindo abastecimento de água quente alimentada por caldeira de aquecimento indireto.

Calculadora para calcular os parâmetros da seta hidráulica com base no desempenho das bombas

O coletor de baixa perda pode ser comprado pronto ou feito internamente. Em qualquer caso, é necessário conhecer seus parâmetros lineares. Uma das formas de calculá-los é um algoritmo baseado no desempenho das bombas circulantes envolvidas no sistema. A fórmula é bastante complicada, por isso é melhor usar uma calculadora especial para calcular os parâmetros de uma seta hidráulica com base no desempenho das bombas, que está localizada abaixo.

Na seção final da publicação, são fornecidas as respectivas explicações para a realização dos cálculos.

Calculadora para calcular os parâmetros da seta hidráulica com base no desempenho das bombas

Especifique os dados solicitados e pressione o botão "Calcular os parâmetros da seta hidráulica" Especifique a velocidade esperada do movimento vertical do refrigerante na seta hidráulica 0,1 m / s 0,15 m / s 0,2 m / s milhões Especifique uma unidade conveniente para medindo o desempenho da bomba m? por hora litros por minuto Indique a capacidade de todas as bombas nos circuitos de aquecimento e água quente em sequência. Indique com um número nas unidades selecionadas acima. Um ponto final é usado como separador decimal.Se não houver bomba - deixe o campo vazio Bomba # 1 Bomba # 2 Bomba # 3 Bomba # 4 Bomba # 5 Bomba # 6 Especifique a capacidade da bomba (bombas) no pequeno circuito da (s) caldeira (s) Bomba da caldeira # 1 Bomba de caldeira # 2

Fabricantes e preços

Será mais fácil comprar uma pistola de água para aquecimento depois de ler os dados da tabela a seguir. As ofertas de preços atuais podem ser esclarecidas imediatamente antes de comprar os bens. Mas essas informações são úteis para análises comparativas, levando em consideração as diferentes características dos produtos.

Tabela 1. Características e custo médio dos atiradores hidráulicos

Flecha hidráulica moderna

É claro a partir da tabela que, além dos parâmetros técnicos gerais, os seguintes fatores afetam o custo:

• Material do corpo;
• a capacidade de conectar circuitos adicionais;
• a complexidade do design;
• disponibilidade de equipamento adicional;
• nome do fabricante.

O uso de uma flecha hidráulica junto com um coletor e a solução de outras tarefas

A instalação de uma flecha hidráulica em um diagrama de conexão com várias interconexões de aquecimento é realizada por meio de um quadro especial. O coletor consiste em duas partes separadas com bicos. Válvulas de corte, medição e outros dispositivos são conectados a eles.

Hydrostrel em um único bloco com um coletor

Para conectar caldeiras de combustível sólido, é recomendável aumentar o volume da junta de dilatação hidráulica. Isso criará uma barreira protetora para evitar um aumento repentino na temperatura do sistema. Esses saltos nos parâmetros são típicos de equipamentos antigos.

Na presença de uma mudança nos bocais de saída ao longo da altura, o movimento do líquido diminui um pouco e o caminho aumenta. Essa modernização na parte superior melhora a separação das bolhas de gás e na parte inferior é útil para a coleta de detritos.

Conexão de vários consumidores diferentes

Esta conexão de vários circuitos fornece diferentes níveis de temperatura. Mas é preciso entender que é impossível obter os valores exatos da distribuição do calor na dinâmica. Por exemplo, a igualdade aproximada dos valores de consumo Q1 e Q2 levará ao facto de a diferença de temperatura nos circuitos dos radiadores e do pavimento radiante ser insignificante.

Conclusões e Recomendações

Para fazer uma flecha hidrostática de polipropileno com suas próprias mãos, você precisará de um ferro de solda especial. Trabalhar com metais exigirá equipamentos de soldagem e habilidades relacionadas. Apesar do grande número de instruções na Internet, será difícil fazer produtos de qualidade. Levando em consideração todos os custos e dificuldades, é mais lucrativo comprar um dispositivo acabado em uma loja.

Com a ajuda de conhecimentos sobre flechas hidráulicas, princípios de operação, propósito e cálculos, um modelo específico é selecionado. As características das caldeiras e dos consumidores de calor são levadas em consideração.

Para criar sistemas complexos, você pode recorrer a especialistas especializados para obter ajuda.

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Objetivo e princípio de operação

A seta hidráulica (seta hidráulica, divisor hidráulico) serve para separar e ligar os circuitos primário e secundário do sistema de aquecimento.Neste caso, entende-se por circuito secundário um conjunto de circuitos consumidores de calor - circuitos de aquecimento de piso, aquecimento de radiadores, abastecimento de água quente. Como a carga nesses subsistemas não é constante, os parâmetros termo-hidráulicos (temperatura, vazão, pressão) do circuito secundário como um todo também são variáveis. Ao mesmo tempo, a estabilidade dessas características é desejável para o funcionamento normal da fonte de calor (caldeira de aquecimento). O interruptor hidráulico instalado entre a caldeira e os consumidores (FIG. 1
).

Figura 1. Seta hidráulica no sistema de aquecimento

A ação do separador hidráulico é baseada em um aumento significativo na seção transversal do fluxo do refrigerante: via de regra, a flecha hidráulica é realizada de forma que o diâmetro do seu corpo (frasco) seja três vezes o diâmetro do maior tubo de conexão ou de forma que a seção transversal do corpo seja igual à seção total de todos os tubos.

Com um aumento de três vezes no diâmetro do fluxo, sua velocidade diminui em nove, e a pressão dinâmica - em 81 vezes (tanto aqui como ali - uma dependência quadrática). Isso nos permite afirmar que as quedas de pressão entre as tubulações conectadas à pistola hidráulica são desprezíveis.

O que é uma pistola de água para aquecimento

Em sistemas de aquecimento ramificados complexos, mesmo as bombas superdimensionadas não serão capazes de atender aos diferentes parâmetros e condições operacionais do sistema. Isso afetará negativamente o funcionamento da caldeira e a vida útil de equipamentos caros. Além disso, cada um dos circuitos conectados tem sua própria cabeça e capacidade. Isso leva ao fato de que, ao mesmo tempo, todo o sistema não pode funcionar sem problemas.

Mesmo que cada circuito seja equipado com sua própria bomba de circulação, que atenderá aos parâmetros de uma determinada linha, o problema só vai piorar. Todo o sistema ficará desequilibrado porque os parâmetros de cada circuito serão significativamente diferentes.

Para resolver o problema, a caldeira deve fornecer o volume necessário de refrigerante e cada circuito deve retirar do coletor exatamente o quanto for necessário. Nesse caso, o coletor atua como um separador hidráulico. É para isolar o fluxo da "pequena caldeira" do circuito geral que é necessário um separador hidráulico. Seu segundo nome é uma seta hidráulica (HS) ou uma seta hidráulica.

O dispositivo recebeu esse nome porque, como uma chave ferroviária, pode separar os fluxos de refrigerante e direcioná-los para o circuito desejado. Este é um tanque retangular ou redondo com tampas nas extremidades. Ele se conecta à caldeira e ao coletor e tem vários tubos de corte.

O princípio de operação do cabeçalho de baixa perda

O fluxo do refrigerante passa pelo separador hidráulico para aquecimento a uma velocidade de 0,1-0,2 metros por segundo, e a bomba da caldeira acelera a água para 0,7-0,9 metros. A velocidade do fluxo de água é amortecida pela mudança da direção do movimento e do volume do líquido que passa. Nesse caso, a perda de calor no sistema será mínima.

O princípio de funcionamento da chave hidráulica é que o movimento laminar do fluxo de água praticamente não causa resistência hidráulica no interior da carcaça. Isso ajuda a manter a taxa de fluxo e reduzir a perda de calor. Esta zona tampão separa a cadeia de consumo e a caldeira. Isso contribui para o funcionamento autônomo de cada bomba sem perturbar o equilíbrio hidráulico.

Modos de operação

A seta hidráulica para sistemas de aquecimento tem 3 modos de operação:

1. No primeiro modo, um separador hidráulico no sistema de aquecimento cria condições de equilíbrio. Ou seja, a vazão do circuito da caldeira não difere da vazão total de todos os circuitos conectados à chave hidráulica e ao coletor. Nesse caso, o refrigerante não permanece no dispositivo e se move horizontalmente através dele. A temperatura do transportador de calor nos bocais de alimentação e descarga é a mesma.Este é um modo de operação bastante raro em que a seta hidráulica não afeta a operação do sistema.
2. Às vezes, há uma situação em que a taxa de fluxo em todos os circuitos excede a capacidade da caldeira. Isso acontece na taxa de fluxo máxima de todos os circuitos de uma vez. Ou seja, a demanda pelo transportador de calor excedeu as capacidades do circuito da caldeira. Isso não causará uma parada ou desequilíbrio do sistema, porque um fluxo vertical ascendente se formará na pistola hidráulica, que fornecerá uma mistura de líquido refrigerante quente de um pequeno circuito.
3. No terceiro modo, a seta de aquecimento funciona com mais frequência. Nesse caso, a vazão do líquido aquecido no circuito pequeno é maior do que a vazão total no coletor. Ou seja, a demanda em todos os circuitos é menor do que a oferta. Isso também não levará a um desequilíbrio no sistema, pois um fluxo vertical descendente é formado no dispositivo, o que garantirá o escoamento de um excesso de volume de líquido no retorno.

Recursos adicionais da seta hidráulica

O princípio de operação do coletor de baixa perda no sistema de aquecimento descrito acima permite que o dispositivo realize outras possibilidades:

Após entrar no corpo do separador, a vazão diminui, o que leva ao assentamento das impurezas insolúveis contidas no refrigerante. Para drenar o sedimento acumulado, uma válvula é instalada na parte inferior da flecha hidráulica. Ao reduzir a velocidade do teto, bolhas de gás são liberadas do líquido, as quais são descarregadas do aparelho por meio de um respiradouro automático instalado na parte superior. Na verdade, ele atua como um separador adicional no sistema

É especialmente importante retirar o gás na saída da caldeira, pois quando o líquido é aquecido a altas temperaturas, aumenta a formação de gás. O separador hidráulico é muito importante em sistemas de caldeiras de ferro fundido. Se tal caldeira for conectada diretamente ao coletor, a entrada de água fria no trocador de calor levará à formação de rachaduras e falha do equipamento.

Diagramas térmicos de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor

Diagramas térmicos de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor

A escolha de um sistema de fornecimento de calor (aberto ou fechado) é feita com base em cálculos técnicos e econômicos. Usando os dados recebidos do cliente e a metodologia descrita no § 5.1, eles começam a traçar, a seguir, calcular os esquemas, que são chamados de esquemas térmicos de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor, desde a capacidade máxima de aquecimento de caldeiras de ferro fundido não exceda 1,0 - 1, 5 Gcal / h.
Uma vez que é mais conveniente considerar esquemas térmicos usando exemplos práticos, abaixo estão os esquemas básicos e detalhados de casas de caldeiras com caldeiras de água quente. Os diagramas térmicos básicos de casas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor operando em um sistema fechado de fornecimento de calor são mostrados na Fig. 5.7.

FIG. 5.7. Diagramas térmicos básicos de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor.

1 - caldeira de água quente; 2 - bomba de rede; 3 - bomba de recirculação; 4 - bomba de água bruta; 5 - bomba d'água de reposição; 6 - tanque de água de reposição; 7 - aquecedor de água bruta; 8 - aquecedor para água tratada quimicamente; 9 - bebedouro para maquiagem; 10 - desaerador; 11 - resfriador de vapor.

A água da linha de retorno das redes de aquecimento com baixa pressão (20 - 40 m de coluna de água) é fornecida às bombas da rede 2. Também é fornecida água das bombas de compensação 5, que compensam as fugas de água no aquecimento redes. A água quente da rede também é fornecida para as bombas 1 e 2, cujo calor é parcialmente utilizado em trocadores de calor para aquecimento de água tratada quimicamente 8 e água bruta 7.

Para garantir a temperatura da água na frente das caldeiras, definida de acordo com as condições de prevenção da corrosão, a quantidade necessária de água quente das caldeiras 1 é alimentada na tubulação atrás da bomba de rede 2.A linha pela qual a água quente é fornecida é chamada de recirculação. A água é fornecida por uma bomba de recirculação 3, que bombeia sobre a água aquecida. Em todos os modos de funcionamento da rede de aquecimento, exceto no máximo inverno, parte da água da linha de retorno após as bombas da rede 2, contornando as caldeiras, é alimentada através da linha de bypass na quantidade de G por para a linha de abastecimento , onde a água, misturada com a água quente das caldeiras, fornece a temperatura de projeto especificada na linha de abastecimento das redes de aquecimento. A adição de água quimicamente tratada é aquecida nos permutadores de calor 9, 8 11 é desarejada num desarejador 10. A água para reabastecimento das redes de aquecimento dos tanques 6 é retirada por uma bomba de reposição 5 e alimentada na linha de retorno.

Mesmo em potentes caldeiras de água quente operando em sistemas fechados de fornecimento de calor, você pode sobreviver com um desaerador de água de reposição com baixo desempenho. A potência das bombas de make-up e os equipamentos da estação de tratamento de água também estão diminuindo e os requisitos de qualidade da água de make-up são reduzidos em comparação com as caldeiras para sistemas abertos. A desvantagem dos sistemas fechados é um ligeiro aumento no custo do equipamento para as unidades de abastecimento de água quente dos assinantes.

Para reduzir o consumo de água para recirculação, a sua temperatura na saída das caldeiras é mantida, via de regra, acima da temperatura da água na linha de abastecimento das redes de aquecimento. Somente no modo inverno máximo calculado, as temperaturas da água na saída das caldeiras e na linha de alimentação das redes de aquecimento serão as mesmas. Para garantir a temperatura projetada da água na entrada das redes de aquecimento, a água da rede da tubulação de retorno é adicionada à água que sai das caldeiras. Para isso, é instalada uma linha de bypass entre as tubulações de retorno e de abastecimento, após as bombas da rede.

A presença de mistura e recirculação da água conduz aos modos de funcionamento das caldeiras de água quente de aço, que diferem do modo das redes de aquecimento. As caldeiras de água quente funcionam de forma confiável apenas se a quantidade de água que passa por elas for mantida constante. O fluxo de água deve ser mantido dentro dos limites especificados, independentemente das flutuações nas cargas térmicas. Portanto, a regulação do fornecimento de energia térmica à rede deve ser realizada alterando a temperatura da água na saída das caldeiras.

Para reduzir a intensidade da corrosão externa dos tubos das superfícies das caldeiras de água quente de aço, é necessário manter a temperatura da água na entrada das caldeiras acima da temperatura do ponto de orvalho dos gases de combustão. A temperatura de água mínima permitida recomendada na entrada das caldeiras é a seguinte:

• ao trabalhar com gás natural - não inferior a 60 ° С;
• quando operando com óleo combustível com baixo teor de enxofre - não inferior a 70 ° С;
• ao operar com óleo combustível com alto teor de enxofre - não inferior a 110 ° С.

Devido ao facto de a temperatura da água nas linhas de retorno das redes de aquecimento ser quase sempre inferior a 60 ° C, os esquemas térmicos das caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de abastecimento de calor fornecem, como referido anteriormente, bombas de recirculação e correspondentes condutas. Para determinar a temperatura necessária da água por trás das caldeiras de água quente de aço, os modos de operação das redes de aquecimento devem ser conhecidos, que diferem dos horários ou regime das caldeiras.

Em muitos casos, as redes de aquecimento de água são projetadas para operar de acordo com a chamada programação de temperatura de aquecimento do tipo mostrado na fig. 2.9. O cálculo mostra que a vazão máxima horária de água que entra nas redes de aquecimento das caldeiras é obtida quando a modalidade corresponde ao ponto de quebra do gráfico da temperatura da água nas redes, ou seja, na temperatura do ar externo, que corresponde à temperatura mais baixa da água na linha de abastecimento. Essa temperatura é mantida constante, mesmo se a temperatura externa aumentar ainda mais.

Com base no exposto, o quinto modo característico é introduzido no cálculo do esquema de aquecimento da casa da caldeira, que corresponde ao ponto de ruptura do gráfico da temperatura da água nas redes.Esses gráficos são construídos para cada área com a temperatura do ar externo calculada correspondente de acordo com o tipo mostrado na Fig. 2.9. Com a ajuda desse gráfico, é fácil encontrar as temperaturas exigidas nas linhas de alimentação e retorno das redes de aquecimento e as temperaturas da água exigidas na saída das caldeiras. Gráficos semelhantes para determinar as temperaturas da água em redes de aquecimento para várias temperaturas projetadas do ar externo - de -13 ° С a -40 ° С foram desenvolvidos por Teploelektroproekt.

A temperatura da água nas linhas de abastecimento e retorno, ° С, da rede de aquecimento pode ser determinada pelas fórmulas:

onde tvn é a temperatura do ar dentro das instalações aquecidas, ° С; tH - temperatura de projeto do ar externo para aquecimento, ° С; t′H - temperatura do ar externo variável com o tempo, ° С; π′i - temperatura da água na tubulação de abastecimento a tн ° С; π2 é a temperatura da água na tubulação de retorno a tn ° C; tn é a temperatura da água na tubulação de abastecimento a t′n, ° C; ∆t - diferença de temperatura calculada, ∆t = π1 - π2, ° С; θ = πз -π2 - diferença de temperatura calculada no sistema local, ° С; π3 = π1 + aπ2 / 1+ a é a temperatura calculada da água que entra no aquecedor, ° С; π′2 é a temperatura da água que flui para a tubulação de retorno do dispositivo em t'H, ° С; a - coeficiente de deslocamento igual à relação entre a quantidade de água de retorno sugada pelo elevador e a quantidade de água de aquecimento.

A complexidade das fórmulas de cálculo (5.40) e (5.41) para determinar a temperatura da água em redes de aquecimento confirma a conveniência de usar gráficos do tipo mostrado na Fig. 2.9, construído para uma área com uma temperatura do ar externo projetada de 26 ° C. O gráfico mostra que a temperaturas do ar exterior de 3 ° C e superiores, até ao final da época de aquecimento, a temperatura da água na conduta de abastecimento das redes de aquecimento é constante e igual a 70 ° C.

Os dados iniciais para o cálculo dos esquemas de aquecimento de casas de caldeiras com caldeiras de água quente de aço para sistemas de fornecimento de calor fechado, conforme mencionado acima, são os consumos de calor para aquecimento, ventilação e fornecimento de água quente, levando em consideração as perdas de calor na sala de caldeiras, redes e o consumo de calor para as necessidades auxiliares da sala da caldeira.

A relação entre as cargas de aquecimento e ventilação e as cargas de fornecimento de água quente é especificada dependendo das condições locais de operação dos consumidores. A prática de operar casas de caldeiras de aquecimento mostra que o consumo médio de calor por hora por dia para o fornecimento de água quente é cerca de 20% da capacidade de aquecimento total da casa de caldeiras. Recomenda-se que as perdas de calor em redes de aquecimento externas sejam de até 3% do consumo total de calor. O consumo máximo de energia térmica calculado por hora para necessidades auxiliares de uma casa de caldeiras com caldeiras de água quente com sistema de fornecimento de calor fechado pode ser tomado de acordo com a recomendação [9] no valor de até 3% da capacidade de aquecimento instalada de todas as caldeiras .

O consumo horário total de água na linha de abastecimento das redes de aquecimento na saída da sala das caldeiras é determinado com base no regime de temperatura de funcionamento das redes de aquecimento e, adicionalmente, depende do vazamento de água por não densidade. O vazamento das redes de aquecimento para sistemas fechados de fornecimento de calor não deve exceder 0,25% do volume de água nas tubulações das redes de aquecimento.

É permitido tomar aproximadamente o volume específico de água em sistemas de aquecimento local de edifícios por 1 Gcal / h do consumo total estimado de calor para áreas residenciais de 30 m3 e para empreendimentos industriais - 15 m3.

Tendo em conta o volume específico de água em condutas de redes de aquecimento e instalações de aquecimento, o volume total de água em sistema fechado pode ser considerado aproximadamente igual para áreas residenciais 45 - 50 m3, para empreendimentos industriais - 25 - 35 MS por 1 Gcal / h do consumo total estimado de calor.

FIG. 5,8. Diagramas térmicos detalhados de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas fechados de fornecimento de calor.

1 - caldeira de água quente; 2 - bomba de recirculação; 3 - bomba de rede; 4 - bomba de rede de verão; 5 - bomba de água bruta; 6 - bomba de condensado; 7 - tanque de condensado; 8 - aquecedor de água bruta; 9 - aquecedor para água quimicamente purificada; 10 - desaerador; 11 - resfriador de vapor.

Algumas vezes, para determinar preliminarmente a quantidade de vazamento de água da rede de um sistema fechado, esse valor é considerado na faixa de até 2% da vazão de água na linha de abastecimento. Com base no cálculo do diagrama térmico básico e após a seleção das capacidades unitárias do equipamento principal e auxiliar da casa da caldeira, é elaborado um diagrama térmico detalhado completo. Para cada parte tecnológica da casa da caldeira, esquemas detalhados separados são normalmente elaborados, ou seja, para o equipamento da própria casa da caldeira, tratamento químico de água e instalações de óleo combustível. Um diagrama térmico detalhado de uma sala de caldeiras com três caldeiras de água quente KV -TS - 20 para um sistema de fornecimento de calor fechado é mostrado na Fig. 5,8.

Na parte superior direita deste diagrama há caldeiras de água quente 1, e na esquerda - desaeradores 10 abaixo das caldeiras, há bombas de rede de recirculação abaixo, sob os desaeradores há trocadores de calor (aquecedores) 9, tanque de água desarejada 7, enchimento bombas 6, bombas de água bruta 5, tanques de drenagem e um poço de purga. Ao realizar diagramas térmicos detalhados de salas de caldeiras com caldeiras de água quente, uma estação geral ou diagrama de layout agregado do equipamento é usado (Figura 5.9).

Os circuitos de calor da estação geral de salas de caldeiras com caldeiras de água quente para sistemas de alimentação de calor fechados são caracterizados pela ligação das bombas da rede 2 e da recirculação 3, nas quais a água da linha de retorno das redes de aquecimento pode escoar para qualquer uma das bombas da rede 2 e 4 conectado à tubulação principal que fornece água para todas as caldeiras da sala das caldeiras. As bombas de recirculação 3 fornecem água quente de uma linha comum a jusante das caldeiras também para uma linha comum que fornece água a todas as caldeiras de água quente.

Com o diagrama de layout agregado do equipamento da sala da caldeira mostrado na Fig. 5.10, para cada caldeira 1 estão instaladas a rede 2 e as bombas de recirculação 3.

Fig 5.9 Esquema geral da estação de caldeiras de rede e bombas de recirculação 1 - caldeira de água quente, 2 - recirculação, 3 - bomba de rede, 4 - bomba de rede de verão.

FIG. 5-10. Layout agregado de caldeiras KV - GM - 100, rede e bombas de recirculação. 1 - bomba de água quente; 2 - bomba de rede; 3 - bomba de recirculação.

A água de retorno flui em paralelo a todas as bombas principais, e a linha de descarga de cada bomba é conectada a apenas uma das caldeiras de aquecimento de água. A água quente é fornecida à bomba de recirculação pela tubulação atrás de cada caldeira antes de ser conectada à tubulação descendente comum e é direcionada à linha de alimentação da mesma unidade de caldeira. Na montagem com esquema agregado, prevê-se a instalação de um para todas as caldeiras de água quente. Na Figura 5.10, as linhas de make-up e água quente para as tubulações principais e trocador de calor não são mostradas.

O método agregado de colocação de equipamentos é especialmente amplamente utilizado em projetos de caldeiras de água quente com grandes caldeiras PTVM-30M, KV-GM 100, etc. A escolha de uma estação geral ou método agregado de montagem de equipamentos para caldeiras com caldeiras de água quente em cada caso é decidido com base em considerações operacionais. O mais importante deles do layout no esquema agregado é facilitar a contabilidade e regulação da taxa de fluxo e parâmetro do refrigerante de cada unidade de dutos de calor principais de grande diâmetro e simplificar o comissionamento de cada unidade.

A Boiler Plant Energia-SPB produz diversos modelos de caldeiras de água quente. O transporte das caldeiras e de outros equipamentos auxiliares das caldeiras é realizado por transporte rodoviário, gôndola ferroviária e transporte fluvial.A fábrica de caldeiras fornece produtos para todas as regiões da Rússia e do Cazaquistão.