Hydraulisk pil för uppvärmning: syfte + installationsdiagram + parameterberäkningar

Värmesystem i sin moderna form är komplexa strukturer utrustade med olika utrustning.Deras effektiva drift åtföljs av optimal balansering av alla deras beståndsdelar. Den hydrauliska pilen för uppvärmning är utformad för att ge balans. Det är värt att förstå dess funktionsprincip, håller du inte med?

Vi kommer att prata om hur en hydraulisk separator fungerar och vilka fördelar en värmekrets utrustad med den har. Artikeln vi presenterade beskriver installations- och anslutningsreglerna. Användbara bruksanvisningar tillhandahålls.

Hydraulisk flödesseparering

Den hydrauliska pilen för uppvärmning kallas oftare en hydraulisk separator. Av detta blir det tydligt att detta system är avsett för implementering i värmekretsar.

Vid uppvärmning antas det att flera kretsar används, till exempel, såsom:

• linjer med grupper av radiatorer;
• golvvärmesystem;
• varmvattenförsörjning genom en panna.

I avsaknad av en hydraulisk pil för ett sådant värmesystem måste du antingen göra en noggrant beräknad design för varje krets, eller utrusta varje krets individuellt cirkulationspump.

Men även i dessa fall finns det ingen fullständig säkerhet för att uppnå den optimala balansen.

Den klassiska designen av hydrauliska separatorer gjorda på basis av runda eller rektangulära rör kan betraktas ungefär på detta sätt. En enkel men effektiv lösning som radikalt förändrar tillståndet för värmesystemet som involverar pannan

Samtidigt är problemet enkelt löst.Du behöver bara använda en hydraulisk separator i kretsen - en hydraulisk pil. Således kommer alla kretsar som ingår i systemet att separeras optimalt utan risk för hydrauliska förluster i var och en av dem.

Hydroarrow – namnet är "vardaglig". Det korrekta namnet motsvarar definitionen - "hydraulisk separator". Ur en konstruktiv synvinkel ser enheten ut som en bit av ett vanligt ihåligt rör (rundt, rektangulärt tvärsnitt).

Rörets båda ändsektioner är pluggade med metallplattor, och på olika sidor av kroppen finns inlopps-/utloppsrör (ett par på varje sida).

Produkternas naturliga utseende är hydrauliska brytare gjorda av rektangulära och runda rör. Båda alternativen visar hög effektivitet. Hydraulpistoler baserade på runda rör anses dock fortfarande vara ett mer föredraget alternativ

Traditionellt, slutförandet av installationsarbetet på design av värmesystem är början på nästa process - testning. Den skapade VVS-konstruktionen fylls med vatten (T = 5 - 15°C), varefter värmepannan startas.

Tills kylvätskan har värmts upp till önskad temperatur (inställd av pannprogrammet), "snurras" vattenflödet av primärkretsens cirkulationspump. Cirkulationspumpar för sekundära kretsar är inte anslutna. Kylvätskan riktas längs den hydrauliska pilen från den varma sidan till den kalla sidan (Q1 > Q2).

Med förbehåll för prestation kylvätska den inställda temperaturen aktiveras värmesystemets sekundära kretsar. Kylvätskeflödena i huvud- och sekundärkretsen utjämnas. Under sådana förhållanden fungerar den hydrauliska pilen endast som ett filter och luftventil (Q1 = Q2).

Funktionsdiagram över driften av en klassisk hydraulomkopplare för tre olika panndriftlägen. Diagrammet visar tydligt fördelningen av värmeflöden för varje enskilt driftsätt för pannutrustning

Om någon del (till exempel en uppvärmd golvkrets) av värmesystemet når en förutbestämd uppvärmningspunkt, stoppas valet av kylvätska från sekundärkretsen tillfälligt. Cirkulationspumpen stängs av automatiskt och vattenflödet riktas genom den hydrauliska pilen från den kalla sidan till den varma sidan (Q1 < Q2).

Designparametrar för den hydrauliska pilen

Huvudreferensparametern för beräkningen är kylvätskehastigheten i sektionen av vertikal rörelse inuti den hydrauliska pilen. Vanligtvis är det rekommenderade värdet inte mer än 0,1 m/s, under något av två förhållanden (Q1 = Q2 eller Q1 < Q2).

Den låga hastigheten beror på ganska rimliga slutsatser. Med denna hastighet lyckas skräp som finns i vattenflödet (slam, sand, kalksten, etc.) sedimentera till botten av det hydrauliska pilröret. På grund av den låga hastigheten hinner dessutom det erforderliga temperaturtrycket bildas.

Det finns två designtyper av hydrauliska pilar, för vilka beräkningar vanligtvis utförs: 1 – för tre diametrar; 2 – genom alternerande rör. Oavsett antagandet av en eller annan teknik är de grundläggande beräkningsparametrarna alltid typiska - kylvätskeflöde genom kretsarna och hastighetsparametern

Den låga överföringshastigheten för kylvätskan främjar bättre separering av luft från vatten för efterföljande avlägsnande genom luftventilen i det hydrauliska separationssystemet. I allmänhet väljs standardparametern med hänsyn till alla viktiga faktorer.

För beräkningar används ofta den så kallade metoden med tre diametrar och alternerande rör.Här är den slutliga beräknade parametern värdet på separatordiametern.

Baserat på det erhållna värdet beräknas alla andra erforderliga värden. Men för att ta reda på storleken på den hydrauliska separatorns diameter behöver du följande data:

• genom flöde på primärkretsen (Q1);
• genom flöde på sekundärkretsen (Q2);
• hastigheten för det vertikala flödet av vatten längs den hydrauliska pilen (V).

Faktum är att dessa data alltid är tillgängliga för beräkning.

Till exempel är flödet i primärkretsen 50 l/min. (från de tekniska specifikationerna för pump 1). Flödeshastigheten på den andra kretsen är 100 l/min. (från de tekniska specifikationerna för pump 2). Diametern på den hydrauliska nålen beräknas med formeln:

Formel för att beräkna diametern på det hydrauliska pilröret beroende på kylvätskeflödesparametrarna (flöde enligt pumpens egenskaper) och den vertikala flödeshastigheten

där: Q – skillnaden mellan kostnader Q1 och Q2; V är hastigheten för det vertikala flödet inuti pilen (0,1 m/sek), π är ett konstant värde på 3,14.

Under tiden kan diametern på den hydrauliska separatorn (villkorlig) väljas med hjälp av en tabell med ungefärliga standardvärden.

Höjdparametern för värmeflödessepareringsanordningen är inte kritisk. Faktum är att vilken rörhöjd som helst kan tas, men med hänsyn till tillförselnivåerna för inkommande/utgående rörledningar.

Schematisk lösning för att flytta rör

Den klassiska versionen av en hydraulisk separator innebär skapandet av rör som är symmetriskt placerade i förhållande till varandra. Men en kretsversion av en något annorlunda konfiguration praktiseras också, där rören är asymmetriskt placerade. Vad ger detta?

Tillverkningsschema för en hydraulisk separator i vilken sekundärkretsrören är något förskjutna i förhållande till primärkretsrören. Enligt uppfinnarna (och bevisat i praktiken) verkar detta alternativ vara mer produktivt för att filtrera partiklar och separera luft

Som den praktiska tillämpningen av asymmetriska kretsar visar, sker i detta fall en effektivare luftseparering, och bättre filtrering (sediment) av suspenderade partiklar som finns i kylvätskan uppnås.

Antal anslutningar på hydraulomkopplaren

Klassisk kretsdesign bestämmer tillförseln av fyra rörledningar till den hydrauliska separatorstrukturen. Detta väcker oundvikligen frågan om möjligheten att öka antalet ingångar/utgångar. I princip är ett sådant konstruktivt förhållningssätt inte uteslutet. Kretsens effektivitet minskar dock med ökande antal ingångar/utgångar.

Låt oss överväga ett möjligt alternativ med ett stort antal rör, i motsats till klassikerna, och analysera driften av det hydrauliska separationssystemet för sådana installationsförhållanden.

Schema för en flerkanalig värmeflödesfördelningsseparator. Det här alternativet låter dig serva större system, men om antalet rör ökar över fyra, minskar effektiviteten i systemet som helhet kraftigt

I detta fall absorberas värmeflödet Q1 helt av värmeflödet Q2 för systemets tillstånd när flödeshastigheten för dessa flöden faktiskt är ekvivalent:

Q1=Q2.

I samma tillstånd av systemet är värmeflödet Q3 i temperaturvärde ungefär lika med medelvärdena för Tav. som strömmar genom returledningarna (Q6, Q7, Q8). Samtidigt är det en liten temperaturskillnad i linjerna med Q3 och Q4.

Om värmeflödet Q1 blir lika i termisk komponent Q2 + Q3, noteras fördelningen av temperaturtrycket i följande förhållande:

T1=T2, T4=T5,

medan

T3= T1+T5/2.

Om värmeflödet Q1 blir lika med summan av värmen av alla andra flöden Q2, Q3, Q4, utjämnas i detta tillstånd alla fyra temperaturtrycken (T1=T2=T3=T4).

Flerkanaligt separationssystem med fyra ingångar/fyra utgångar, ganska ofta använt i praktiken. För service av privata värmesystem är denna lösning ganska tillfredsställande när det gäller tekniska parametrar och stabilisering av panndrift

I detta tillstånd på flerkanalssystem (mer än fyra) noteras följande faktorer som har en negativ inverkan på enhetens funktion som helhet:

• naturlig konvektion inuti den hydrauliska separatorn reduceras;
• effekten av naturlig blandning av utbud och retur minskar;
• systemets totala effektivitet tenderar till noll.

Det visar sig att ett avsteg från det klassiska systemet med en ökning av antalet utloppsrör nästan helt eliminerar de arbetsegenskaper som en gyroskytt ska ha.

Hydraulisk separator utan filter

Utformningen av pilen, som utesluter närvaron av funktionerna hos en luftseparator och ett sedimentfilter, avviker också något från den accepterade standarden. Samtidigt är det med en sådan design möjligt att få två flöden med olika hastigheter (dynamiskt oberoende kretsar).

En icke-standardiserad designlösning för tillverkning av hydrauliska pilar. Det skiljer sig från klassikerna genom att det inte finns några filtrerings- eller luftavlägsnande funktioner. Dessutom har fördelningen av värmeflöden ett vinkelrätt transportmönster, vilket uppnår hastighetsavkoppling

Till exempel finns det ett värmeflöde i pannkretsen och ett värmeflöde i kretsen uppvärmningsanordningar (radiatorer). Med en icke-standardiserad design, där flödesriktningen är vinkelrät, ökar flödeshastigheten för sekundärkretsen med värmeanordningar avsevärt.

Tvärtom är rörelse längs pannans kontur långsammare. Det är sant att detta är en rent teoretisk syn. Det är praktiskt taget nödvändigt att testa under specifika förhållanden.

Hur är en hydraulisk pil användbar?

Behovet av att använda den klassiska hydrauliska separatordesignen är uppenbart. Dessutom, på system med pannor, blir implementeringen av detta element en obligatorisk åtgärd.

Installation av en hydraulisk ventil i systemet som betjänas av pannan säkerställer stabila flöden (kylvätskeflöde). Som ett resultat risken för vattenhammare och temperaturfluktuationer.

Exempel på hydrauliska pilar i klassisk enkel design baserad på plaströrledningar. Nu kan sådana strukturer hittas ännu oftare än metall. Driftseffektiviteten är nästan densamma som för metaller, men faktumet med besparingar på enheten och implementering i systemet

För alla vanliga vattenvärmesystemtillverkad utan en hydraulisk separator, avstängning av en del av ledningarna åtföljs oundvikligen av en kraftig ökning av temperaturen i pannkretsen på grund av lågt flöde. Samtidigt sker det starkt kylda returflödet.

Det finns risk för bildning av vattenhammare. Sådana fenomen är fyllda med snabbt fel på pannan och minskar utrustningens livslängd avsevärt.

I de flesta fall är plaststrukturer väl lämpade för hushållssystem. Det här applikationsalternativet verkar vara mer ekonomiskt att installera.

Dessutom gör användningen av beslag det möjligt att installera polymerrörsystem och anslutning av hydrauliska plastpilar utan svetsning.Ur underhållssynpunkt är sådana lösningar också välkomna, eftersom den hydrauliska separatorn som är installerad på beslagen lätt kan tas bort när som helst.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video om praktisk tillämpning: när det finns ett behov av att installera en hydraulisk pil och när den inte behövs.

Den hydrauliska pilens betydelse för distributionen av värmeflöden är svår att överskatta. Detta är verkligen nödvändig utrustning som bör installeras på varje enskilt värme- och varmvattensystem.

Det viktigaste är att korrekt beräkna, designa och tillverka enheten - en hydraulisk separator. Det är noggrann beräkning som gör att du kan uppnå maximal effektivitet från enheten.

Skriv kommentarer i blocket nedan, lägg upp bilder relaterade till ämnet för artikeln och ställ frågor. Berätta om hur du utrustade värmesystemet med en hydraulisk pil. Beskriv hur driften av nätverket förändrades efter installationen, vilka fördelar systemet fick efter att ha inkluderat denna enhet i kretsen.