Гидравлический сепаратор

Гидравлический сепаратор

Гидравлический разделитель. Теория.

Копирование статей или их частей запрещено. Мы оставляем за собой право публиковать эти материалы исключительно на нашем сайте. Здесь мы делимся знаниями и опытом, накопленными нашей командой за многие годы проектирования и установки инженерных систем.

Введение
Допуск
Что такое гидравлический сплиттер, гидравлическая стрела или канцелоид?
Принцип работы гидросепаратора
Основные функции анноида
Когда нужен сплиттер, а когда его можно избежать
Заключение

Введение наверх

Выбор и расчет теплогидравлического аккумулятора

Что такое гидравлический разделитель или гидравлическая стрелка наверх

Предложение

В этой статье мы рассмотрим назначение и применение сантехнических стрелок в системах отопления частных домов. Опишем конструкцию, внутреннее устройство и подбор параметров гидравлического сепаратора для конкретных систем отопления. Будут представлены рекомендации по его выполнению и варианты альтернативных решений обвязки котельной. На примерах наших проектов вы можете увидеть несколько вариантов гидросепараторов собственного производства: Необычные гидравлические стрелки (сепараторы) в бытовых системах отопления.

Принцип работы гидравлической стрелки наверх

Гидравлический распределитель, термогидравлический распределитель, гидравлический переключатель, аннулоидный, расширительный бак, дифференциальный распределитель низкого давления или гидравлическая стрела (гидравлический сепаратор, низкопоточный коллектор) – устройство, предназначенное для разделения котлового (первичного) и нагревательного (вторичного) контуров отопительные установки. Гидравлический сепаратор обычно используется в системах отопления средней и высокой эффективности, состоящих из одного или нескольких источников тепла (например, газ и твердое топливо, электрический бойлер, тепловой насос) и / или нескольких отопительных контуров (радиаторы, водяные полы с подогревом, контур косвенного котла, контур вентиляции, обогрева, контур теплообменника бассейна и т. д.) Гидравлический сепаратор обеспечивает независимую работу вышеупомянутых контуров без необходимости балансировать поток теплоносителя (воды) через них.

Гидравлический сепаратор представляет собой кожух в виде стального полого резервуара, изготовленного из популярной низкоуглеродистой стали или, реже, нержавеющей стали. На корпусе сепаратора установлены патрубки. Пара разъемов (вход / выход) с одной стороны используется для подключения контура котла, другая сторона (вход / выход) используется для подключения отопительного контура. В верхней части бака есть соединение с устройством деаэрации. Внизу бака имеется патрубок со сливным краном, который используется для очистки гидравлической головки от скопившейся грязи (шлама) во время работы.

Использование гидравлического регулирующего устройства в системах отопления отделяет контур котла от контура отопления. Во время работы отопительной системы возможны три основных ситуации: Распределение расхода (Q) и температуры (T) теплоносителя в гидравлической стрелке при различных условиях эксплуатации Ситуация, когда количество теплоносителя Q1, нагретого котлом, равно количеству теплоносителя Q2, потребляемого системой отопления (рисунок вверху, слева). Количество подаваемого тепла равно количеству извлеченного тепла. Температуры подающей и обратной линии в отопительном контуре равны соответствующим температурам в котловом контуре.

Если потребность в тепле Q2 превышает мощность котла / котлов Q1, тепловые насосы всасывают обратный поток (рисунок выше, в центре). Это снижает температуру подачи в системе отопления. Для автоматики котла (по датчику, подключенному к подающей стрелке) это сигнал на увеличение мощности работающего котла или на включение другого котла.

Основные функции анулоида наверх

При закрытых регулирующих клапанах в системе отопления из-за меньшей потребности в тепле Q2 часть потока течет по гидравлической стрелке (рис. вверху справа) избыточный поток Q1 возвращается в контур котла, сигнализируя автоматике котла о снижении мощности котла или его отключении.

    За счет конструкции гидравлического сепаратора, которая будет описана ниже, происходит значительное снижение скорости теплоносителя: даже в 10 раз. В результате растворенные в воде пузырьки воздуха интенсивно выделяются и скапливаются в верхней части сепаратора. Также происходит интенсивное отложение твердых нерастворимых частиц – шлама – из объема теплоносителя, который оседает на нижнюю часть стрелки. Следовательно, аноид (гидравлическая стрелка) в системе отопления необходим для: Разделение и согласование контуров отопления с сохранением проектных расходов в первичном (котловом) контуре независимо от расходов во вторичных контурах потребителей. Обеспечение непрерывных режимов работы циркуляционных насосов. Облегчить гидравлический расчет сложных разветвленных систем отопления. Осушение систем отопления.

Удержание отложений в системах отопления.

Возможность компактного и удобного монтажа с использованием модульных элементов, группы быстрого монтажа.

Объясним последние три пункта с помощью иллюстраций:

Компактное соединение гидравлического сепаратора Meibes с коллекторной балкой и группами быстрого монтажа (слева) и внутренним стрелочным устройством, выполняющим функции обезвоживания и сбора осадка (справа).

Читайте также:  Ванная комната в деревянном доме: пол, стены, потолок

Когда необходим разделитель, а когда без него можно обойтись наверх

Благодаря модульности и стандартизации размеров гидравлическая стрела заводской сборки, распределительная балка и группы быстрого монтажа могут быть очень компактно установлены и подключены в котельной загородного дома (рис. Вверху слева) даже со значительной мощностью. Количество внешних подключений и соединительных патрубков сокращено до минимума, а заводская теплоизоляция этих элементов экономит тепло. Единственный минус такого решения – цена.
Для повышения эффективности разделения воздуха и удаления твердых частиц из потока теплоносителя некоторые производители значительно усложняют внутреннюю конструкцию теплогидравлических сепараторов (см. Рисунок вверху справа). Внутри находятся различные сепараторы, сепараторы, сита и магниты, которые не всегда нужны в системах отопления дома.
Если у тебя в руке только молоток,

тогда все вокруг кажется гвоздями.

А. Маслоу

Можно выделить два основных случая, когда использование гидравлического дротика полностью оправдано:

1. Гидравлический сепаратор необходим при наличии большого количества источников и приемников тепловой энергии. Например, большой фермерский дом с двумя или тремя источниками тепла (основной котел, резервные источники тепла) и несколькими потребителями тепла: контур (-ы) радиаторного отопления, контур (-ы) водяного теплого пола, контур (-ы) бойлера косвенного нагрева, контур вентиляции или теплообменник. контурный бассейн, отопительный контур для частных домов и т. д.

Примерная термомеханическая схема системы отопления дома на базе напольных котлов De Dietrich. Приемные контуры: котел для приготовления горячей воды, фанкойл, теплые полы. В этом случае теплогидравлический сепаратор также выполняет функцию коллектора.

2. Гидравлическая стрела широко применяется в каскадных котлах. Каскадные котельные – это котельные с 2-8 и более теплогенераторами (котлами), управляемыми специальной каскадной автоматикой. Датчик каскадной автоматики, установленный на термогидравлическом коллекторе, позволяет контролировать потребность системы отопления в тепле в зависимости от тепловой мощности котлов и запускать / останавливать дополнительные устройства. Каскадные котлы применяются в частном домостроении довольно редко. В промышленных системах отопления довольно распространено объединение котлов в каскад.
Каскадная котельная, состоящая из трех одинаковых настенных газовых котлов и гидравлического сепаратора Термон, подключенного к распределительной балке.
Все должно быть упрощено

как можно дольше, но не дольше.

А. Эйнштейн
При этом не обязательно везде использовать гидравлические сепараторы, даже там, где можно обойтись без них, нужно уметь использовать другие решения, доступные инженеру. Очень часто термогидравлический сепаратор может быть исключен из термомеханической схемы котельной и заменен другим раствором. Однако это не значит, что их можно просто выбросить и соединить все трубы вместе. Могут использоваться решения, основанные на первичных / вторичных кольцах и коротких замыканиях. Вариант этого решения можно увидеть на примерах наших работ:

Пример реализации комбинированной системы отопления.
Система отопления с радиаторами и теплыми полами в загородном доме на базе котла Bosch WBN 6000 HR. Пример реализации кольцевой системы отопления.

Радиаторы и теплые полы.

Комбинированные системы отопления дома. Способы реализации смешанных систем отопления. Распространенные ошибки. Предлагается простая и надежная схема системы отопления дома с использованием радиаторов и гидропольного отопления.

Пример реализации сложной системы отопления на основе первичного и вторичного колец и объяснение течения теплоносителя в ответвлениях близко расположенных тройников (вверху справа).

Если в системе отопления используется тепловой аккумулятор (буферный бак), он также может полностью заменить гидравлический сепаратор при соблюдении определенных условий для его обвязки.

Подбор и расчет термогидравлического разделителя наверх

Пример подключения двух стоящих твердотопливных котлов Atmos к системе отопления, состоящей из двух контуров радиаторного отопления и контура котла косвенного нагрева через аккумулятор тепла, который в данном случае также выполняет функцию гидрораспределителя.

Вам нужно только выбрать соответствующий диаметр подводящих труб к буферной емкости и от нее (выделены жирным шрифтом на схеме выше) и диаметры соединительных труб. Из-за разнообразия конструкций гидравлических дротиков от разных производителей, множества альтернативных названий, их довольно высокой стоимости и относительно редкого использования в домашнем хозяйстве неискушенный неспециалист может подумать, что для выбора, использования или, не дай Бог, выполнения этого требуются какие-то секретные знания. устройство правильно. Однако это не так. Есть только два основных принципа, которым следуют как производители, так и разработчики при выборе коллектора с малым перепадом давления:

Читайте также:  Прованский стиль в интерьере 2020-2021 фото в интерьере, дизайн - Fashion Magazine

Скорость теплоносителя в подающем и выпускном отверстиях стрелок должна быть порядка 1 м / с.

Скорость охлаждающей жидкости в самом гидравлическом сепараторе должна быть порядка 0,1 м / с.

Выполнение этих условий гарантирует минимальный перепад давления между присоединительными патрубками аннулоида, что снижает взаимное влияние контуров нагрева. Даже на таких низких скоростях процесс выпуска пузырьков воздуха и оседания суспензии из объема теплоносителя протекает оптимально.

Вышеуказанные требования отражены в принципе D-3D: для соответствующей мощности системы отопления и диаметра входа (трубы) D диаметр гидравлической стрелки и расстояние между парными выходами должны быть близки к 3D. значение. Желательно использовать смещение осей входного и выходного патрубков относительно друг друга, чтобы исключить течение теплоносителя по инерции.

Расчетные размеры гидравлических муфт De Dietrich (слева) и Thermon (справа).

При проектировании и выборе размера стрелки направления потока и внутреннего диаметра корпуса следует использовать стандартизированные методы определения скорости потока с известной тепловой мощностью и известной разностью температур между подающей и обратной магистралью. В качестве альтернативы можно использовать следующую номограмму, показывающую, как диаметры входных / выходных отверстий и основной части гидравлического сепаратора зависят от тепловой мощности.

Определение размеров (диаметров) гидравлической стрелы на мощность 60 кВт.

Например, вот чертеж гидравлического сепаратора Термон, подключенного к коллектору для системы отопления мощностью примерно 50 кВт с перепадом температур 15 К.

Заключение наверх

Размеры гидравлического сепаратора Thermon 50 кВт, подключенного к распределительной балке.

В своей практике проектирования и монтажа инженерных систем для частных домов мы используем как готовые решения в виде заводских гидравлических сепараторов различных производителей (Meibes, Giacomini, Valtec и др.), Так и гидравлические сепараторы, разработанные и изготовленные нами под конкретные нужды. объекты. Основной материал для их производства – низкоуглеродистая сталь. Также можно использовать материал из нержавеющей стали, что не всегда оправдано.

Гидравлический разделитель в системе отопления

Несмотря на то, что гидравлический сепаратор не является универсальным решением для всех задач в области отопления и обвязки котлов, сфера его применения очень широка. Сборные гидравлические сепараторы позволяют правильно, быстро и компактно решить задачу постройки котлов для дачного дома. А сепараторы, изготовленные на заказ или изготовленные на заказ, могут решить эти проблемы еще более эффективно. На примерах наших проектов вы можете увидеть несколько различных вариантов гидросепараторов собственного производства: Необычные гидравлические стрелки (сепараторы) в системах отопления дома.

Если вам необходимо произвести проектирование и монтаж технических систем для вашего дома в Минске и Минской области, если вам нужна консультация и монтаж систем отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции, встроенного пылесоса, произведите необходимые расчеты и выберите оборудования, или если вы столкнетесь с трудностями в реализации своих идей – мы будем рады вам помочь.
Этот элемент имеет несколько названий, используемых параллельно: теплогидравлический сепаратор, гидрофильтр, гидравлический сепаратор, канцелоид.

Применение гидравлического сепаратора более актуально для котлов категории длительного горения, чем для газовых котлов.

Это связано с тем, что котлы вышеуказанной конструкции работают в разных фазах: подавление, сжигание, зажигание и т. Д. На всех этих этапах важно поддерживать горение в оптимальном режиме.

    Гидравлическая стрелка – принцип действия указанного элемента СО заключается в обеспечении сбалансированности работающего котла по отношению к системе отопления. Конструкция гидравлической стрелы представляет собой трубу с приваренными к ней четырьмя ниппелями. Некоторые производители оснащают канцелоид дополнительными функциями: Воздушный сепаратор, работающий совместно с автоматическим воздухоотводчиком; Наличие съемной теплоизоляции;

Кран для слива охлаждающей жидкости из изделия;

Зачем нужна гидравлическая стрелка?

Уловитель осадка (т. е. продукт должен действовать как сито).

Все это позволяет сделать вывод о том, что гидроструя – достаточно важный, самостоятельный элемент СО.

Система отопления в каждом доме многофункциональна. И каждая из присущих ему функций должна выполняться независимо от других с точки зрения перепада давления, расхода охлаждающей жидкости или времени.

Добиться этого довольно сложно, поскольку теплоноситель во всех упомянутых подсистемах поступает из одного источника, что приводит к их взаимной зависимости и частичному или полному нарушению регулирования CO.

Читайте также:  Как выбрать акриловую ванну: советы специалистов, что выбрать, как выбрать подходящую, какой должна быть толщины, какая лучше

Чтобы избежать этого результата, выполняется гидравлическая балансировка по CO. Конструкция гидравлического дротика именно такая развязка.

При строительстве установки СО (отопления) на твердотопливном котле, который является основным источником тепла, вода нагревается за счет косвенного нагрева котла, контур которого имеет сопротивление на порядок меньшее, чем сопротивление СО.

    Последние довольно часто комбинируют элементы с разным гидравлическим сопротивлением (теплый пол, ванная, кухня). Это означает, что у нас есть один теплогенератор и три потребителя, каждый со своей температурой и сопротивлением. Их нужно связать. И это нужно делать, не повреждая ни одну из этих систем. Ответ на вопрос “зачем нам гидравлический предохранитель?” это довольно просто. Это позволяет разделить систему на два практически независимых контура:

Первый – это схема теплогенератора.

Второй – общий контур остальных подсистем, составляющих ЦО.

Наличие (первого) котлового контура дает возможность технически исключить влияние второго контура на теплогенератор. И наоборот.

Принцип работы гидравлического разделителя

В общем контуре его составные подсистемы развязаны по тому же принципу. И влияние их друг на друга ничтожно.

Наличие в системе отопления такого устройства, как гидравлический сепаратор, позволяет эффективно решить эту проблему (балансировка потребителей и котла).

Принцип работы гидросепаратора

Гидравлический сепаратор в системе отопления рекомендуется использовать в CO, где перепад давления между обраткой и подачей превышает 0,4 м водяного столба.

Внутри гидросепаратора происходит взаимное проникновение горячей и холодной воды. Работа гидросепаратора происходит в одном из трех возможных режимов: Расход в первом цикле равен расходу во втором цикле. Этот режим осуществляется с соответствующим образом подобранными насосами, при условии, что все насосы котла и центрального отопления одновременно работают в нормальном режиме.

Скорость потока во втором цикле больше, чем скорость потока в первом цикле. Его проводят в тех случаях, когда для СО достаточно работы только одного котла из всего каскада.

Расчет и выбор гидрострелки для системы отопления

Расход в первом цикле превышает поток во втором цикле. Применяется, когда требуется подавать тепло не во все зоны СО или не подавать его вообще.
Функционирование гидравлической стрелки обеспечивает техническую возможность глубокой настройки котла на указанную конструкцию и центральное отопление. Поэтому экономить на нем не рекомендуется.

Гидравлическую стрелу лучше всего выбрать из заводских, затем приобрести и установить в ЦО. Но по желанию вы можете изготовить упомянутый элемент самостоятельно.

В этом случае оптимальные значения продукта могут быть рассчитаны по одному из двух наиболее часто используемых вариантов.

Расчет гидравлической стрелы можно выполнить по методу трех диаметров или по методу альтернативной втулки.

Единственный размер, который следует рассчитать при выборе гидравлического сепаратора, – это диаметр порта или входных отверстий.
Зависимость диаметра сопла от объема максимально возможного расхода теплоносителя в системе определяется по формуле:
D – диаметр гидронапряжения (мм);
d – диаметр входных патрубков (мм);

G – максимально возможный расход теплоносителя через излив (м3 / ч)

W – скорость (max) протекания теплоносителя через сечение гидронапряжения (м / с)

Канселоид выбирается исходя из максимально технически возможного значения расхода теплоносителя в установке (м³ / ч) и минимальной скорости движения теплоносителя в подающей трубе или в самом водном профиле.

Рекомендуемая максимальная скорость потока охлаждающей жидкости не должна превышать 0,2 м / с.

Эти устройства обеспечивают безопасную работу котла и всей системы отопления.

Запорная арматура для отопления

Установка запорной арматуры в систему отопления позволяет добиться значительной экономии энергии и сырья и достаточно быстро окупается.

Трубки для банных печей

Следует правильно подобрать конструкцию дымохода, его поверхность должна быть чистой и гладкой. Основными техническими параметрами дымохода являются его диаметр и высота.

Полипропиленовые трубы для отопления

Оцените статью
Добавить комментарий