Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Интернет-магазин «Водомастер.ру» ценит доверие своих клиентов и заботится о сохранении их личных (персональных) данных в тайне от мошенников и третьих лиц. Политика конфиденциальности разработана для того, чтобы личная информация, предоставленная пользователями, были защищены от доступа третьих лиц.

Основная цель сбора личных (персональных) данных – обеспечение надлежащей защиты информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных от несанкционированного доступа и разглашения третьим лицам, улучшение качества обслуживания и эффективности взаимодействия с клиентом.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Сайт – интернет магазин «Водомастер.ру», расположенный в сети Интернет по адресу: vodomaster.ru

Пользователь – физическое или юридическое лицо, разместившее свою персональную информацию посредством любой Формы обратной связи на сайте с последующей целью передачи данных Администрации Сайта.

Форма обратной связи – специальная форма, где Пользователь размещает свою персональную информацию с целью передачи данных Администрации Сайта.

Аккаунт пользователя (Аккаунт) – учетная запись Пользователя позволяющая идентифицировать (авторизовать) Пользователя посредством уникального логина и пароля. Логин и пароль для доступа к Аккаунту определяются Пользователем самостоятельно при регистрации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Настоящая Политика в отношении обработки персональных данных (далее – «Политика») подготовлена в соответствии с п. 2 ч .1 ст. 18.1 Федерального закона Российской Федерации «О персональных данных» №152-ФЗ от 27 июля 2006 года (далее – «Закон») и описывает методы использования и хранения интернет-магазином «Водомастер.ру» конфиденциальной информации пользователей, посещающих сайт vodomaster.ru.

2.2. Предоставляя интернет-магазину «Водомастер.ру» информацию частного характера через Сайт, Пользователь свободно, своей волей дает согласие на передачу, использование и раскрытие его персональных данных согласно условиям настоящей Политики конфиденциальности.

2.3. Настоящая Политика конфиденциальности применяется только в отношении информации частного характера, полученной через Сайт. Информация частного характера – это информация, позволяющая при ее использовании отдельно или в комбинации с другой доступной интернет-магазину информацией идентифицировать персональные данные клиента.

2.4. На сайте vodomaster.ru могут иметься ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах, и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства пользователей. При этом действие настоящей Политики не распространяется на иные сайты. Пользователям, переходящим по ссылкам на другие сайты, рекомендуется ознакомиться с политикой конфиденциальности, размещенной на таких сайтах.

3. УСЛОВИЯ, ЦЕЛИ СБОРА И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

3.1. Персональные данные Пользователя такие как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, адрес доставки, skype и др. , передаются Пользователем Администрации Сайта с согласия Пользователя.

3.2. Передача персональных данных Пользователем через любую размещенную на сайте Форму обратной связи, в том числе через корзину заказов, означает согласие Пользователя на передачу его персональных данных.

3.3. Предоставляя свои персональные данные, Пользователь соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Пользователем своего согласия на обработку его персональных данных), в целях исполнения интернет-магазином своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений.

3.4. Основными целями сбора информации о Пользователе являются принятие, обработка и доставка заказа, осуществление обратной связи с клиентом, предоставление технической поддержки продаж, оповещение об изменениях в работе Сайта, предоставление, с согласия клиента, предложений и информации об акциях, поступлениях новинок, рекламных рассылок; регистрация Пользователя на Сайте (создание Аккаунта).

3.5. Регистрация Пользователя на сайте vodomaster.ru не является обязательной и осуществляется Пользователем на добровольной основе.

3.6. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.

4. ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА

4.1. Администрация Сайта осуществляет обработку информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных, таких как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, skype и др., а также дополнительной информации о Пользователе, предоставляемой им по своему желанию: организация, город, должность, и др.

4.2. Интернет-магазин вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.

4.3. Интернет-магазин получает информацию об ip-адресе Пользователя сайта vodomaster.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта он пришел. Данная информация не используется для установления личности Пользователя.

4.4. При обработке персональных данных пользователей интернет-магазин придерживается следующих принципов:

• Обработка информации осуществляется на законной и справедливой основе;
• Информация не раскрываются третьим лицам и не распространяются без согласия субъекта Данных, за исключением случаев, требующих раскрытия информации по запросу уполномоченных государственных органов, судопроизводства;
• Определение конкретных законных целей до начала обработки (в т.ч. сбора) информации;
• Ведется сбор только той информации, которая является необходимой и достаточной для заявленной цели обработки;
• Обработка информации ограничивается достижением конкретных, заранее определенных и законных целей;

4.5. Персональная информация о Пользователе хранятся на электронном носителе сайта бессрочно.

4.6. Персональная информация о Пользователе уничтожается при желании самого Пользователя на основании его официального обращения, либо по инициативе администратора Сайта без объяснения причин, путём удаления информации, размещённой Пользователем.

4.7. Обращение об удалении личной информации, направляемое Пользователем, должно содержать следующую информацию:

для физического лица:

• номер основного документа, удостоверяющего личность Пользователя или его представителя;
• сведения о дате выдачи указанного документа и выдавшем его органе;
• дату регистрации через Форму обратной связи;
• текст обращения в свободной форме;
• подпись Пользователя или его представителя.

для юридического лица:

• запрос в свободной форме на фирменном бланке;
• дата регистрации через Форму обратной связи;
• запрос должен быть подписан уполномоченным лицом с приложением документов, подтверждающих полномочия лица.

4.8. Интернет-магазин обязуется рассмотреть и направить ответ на поступившее обращение Пользователя в течение 30 дней с момента поступления обращения.

4.9. Интернет-магазин реализует мероприятия по защите личных (персональных) данных Пользователей в следующих направлениях:

• предотвращение утечки информации, содержащей личные (персональные) данные, по техническим каналам связи и иными способами;
• предотвращение несанкционированного доступа к информации, содержащей личные (персональные) данные, специальных воздействий на такую информацию (носителей информации) в целях ее добывания, уничтожения, искажения и блокирования доступа к ней;
• защита от вредоносных программ;
• обнаружение вторжений и компьютерных атак.

5. ПЕРЕДАЧА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

5.1. Интернет-магазин «Водомастер.ру» не сообщает третьим лицам личную (персональную) информацию о Пользователях Сайта, кроме случаев, предписанных Федеральным законом от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных», или когда клиент добровольно соглашается на передачу информации.

5.2. Условия, при которых интернет-магазин «Водомастер.ру» может предоставить информацию частного характера из своих баз данных сторонним третьим лицам:

• в целях удовлетворения требований, запросов или распоряжения суда;
• в целях сотрудничества с правоохранительными, следственными или другими государственными органами. При этом интернет-магазин оставляет за собой право сообщать в государственные органы о любой противоправной деятельности без уведомления Пользователя об этом;
• в целях предотвращения или расследования предполагаемого правонарушения, например, мошенничества или кражи идентификационных данных;

5.3. Интернет-магазин имеет право использовать другие компании и частных лиц для выполнения определенных видов работ, например: доставка посылок, почты и сообщений по электронной почте, удаление дублированной информации из списков клиентов, анализ данных, предоставление маркетинговых услуг, обработка платежей по кредитным картам. Эти юридические/физические лица имеют доступ к личной информации пользователей, только когда это необходимо для выполнения их функций. Данная информация не может быть использована ими в других целях.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ БАНКОВСКИХ КАРТ

6.1 При оплате заказов в интернет-магазине «Водомастер.ру» с помощью кредитных карт все операции с ними проходят на стороне банков в специальных защищенных режимах. Никакая конфиденциальная информация о банковских картах, кроме уведомления о произведенном платеже, в интернет-магазин не передается и передана быть не может.

7. ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ

7.1. Все изменения положений или условий политики использования личной информации будут отражены в этом документе. Интернет-магазин «Водомастер.ру» оставляет за собой право вносить изменения в те или иные разделы данного документа в любое время без предварительного уведомления, разместив обновленную версию настоящей Политики конфиденциальности на Сайте.

принцип работы, виды, как правильно подобрать

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

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

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

Содержание статьи:

• Принцип работы типового гидробака
• Виды гидроаккумуляторных баков
• Как выбрать подходящий гидробак?
• Монтажа и регулировка
• Рекомендации по эксплуатации
• Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы типового гидробака

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

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

Галерея изображенийФото из Гидропневматические емкостные сосуды (они же гидробаки или гидроаккумуляторы) используются в организации автономных систем водоснабжения для автоматизации процесса забора воды Распространенные варианты гидроаккумуляторов поставляются в комплектации насосных станций, применяемых для откачки воды из неглубоких источников Глубина забора воды, доступной для осуществления насосной станцией, в среднем равна 10 м. Для того чтобы ее увеличить оборудование вместе с гидроаккумулятором устанавливают в кессон Гидроаккумуляторы применяются в схемах с погружными насосам для откачки воды с глубины более 25 м. В этом случае гидроаккумулятор ставят в любом месте поверхностной части системы Если кессон утеплен или дно его находится ниже уровня сезонного промерзания грунта, гидробак глубокой скважины может круглогодично работать в кессоне Если нет возможности защитить гидроаккумулятор от воздействия холода, емкость располагают в пределах дома в отапливаемом помещении Гидроаккумуляторы в составе насосной станции нередко используется в сложных контурах или слишком длинных системах, в которых доставку воды к потребителю производят два или более насосов Если систему водоснабжения предстоит эксплуатировать лишь в летний период, допустимо расположение гидробака на улице под навесом, закрывающим его от прямого УФ облучения Назначение гидроаккумуляторовГидробак как часть насосной станцииУстановка в скважинном кессонеГидробак в тандеме с погружным насосомГидроаккумулятор для глубокой скважиныРасположение в подвале частного домаАвтоматизация откачки воды из накопителяГидроаккумулятор на дачном участке

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды гидроаккумуляторных баков

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

Как вертикальная, так и горизонтальная разновидность снабжены ниппелем. Вместе с водой внутрь устройства поступает и некоторое количество воздуха. Он постепенно накапливается внутри и “съедает” часть объема гидробака.

Чтобы устройство работало исправно, необходимо этот воздух время от времени стравливать через этот самый ниппель.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как выбрать подходящий гидробак?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Галерея изображенийФото из Подбор гидробака для независимого водоснабжения подбирают так, чтобы его запаса было достаточно для использования при одном включении Емкость гидроаккумулятора поверхностного насосного оборудования зачастую варьирует от 12 до 24 л, чего вполне достаточно для обеспечения одной водоразборной точки на даче или в загородном доме Для организации автоматизированного водоснабжения из глубокого источника нужен бак объемом побольше, потому что погружные насосы крайне чувствительны к количеству процессов активизации Гидроаккумуляторы для разветвленных систем с несколькими водоразборными точками также требуется увеличить, учитывая возможность использования нескольких кранов одновременно Средний объем для загородного дома и дачиГидробак для работы поверхностных насосовГидропневматическая емкость для глубоких скважинГидробак для разветвленного водопроводаМонтажа и регулировка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Галерея изображенийФото из Гидропневматические емкости работают только в паре с реле давления, без которых использование гидробаков было бы бессмысленным Реле давления, реагирующее на колебания мембраны гироаккумулятора, устанавливают сразу за ним. Для визуального контроля давления ставят манометр Для фиксации параметров работы системы и автоматического реагирования на них в схему кроме реле давления включают еще несколько энергозависимых устройств, к примеру, реле сухого хода. Для обеспечения их энергией нужна отдельная силовая линия с розеткой Для слива воды из контура на период продолжительного простоя без работы после гидроаккумулятора монтируют кран Работа в паре с реле давленияМесто установки реле давленияРасположение реле сухого ходяКран для консервации оборудования

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по эксплуатации

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

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

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

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

Отключить гидробак от водопровода и электропитания.

Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства.

Удалить испорченную мембрану.

Установить новую мембрану.

Собрать устройство в обратном порядке.

Выполнить установку и подключение гидробака.

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:

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

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

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

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

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

Источник sovet-ingenera.com

Гидроаккумулятор – устройство гидробака и 5 его ключевых функций

Живя в собственном доме, хозяева сталкиваются со многими задачами, которых обычно не возникает в квартире. И одна из них – обеспечить бесперебойную подачу воды. Здесь на помощь приходит насос: включил воду одним из вентилей – давление резко изменилось, насос заработал и погнал воду к крану.

Но сколько раз за день включается вода? И каждый раз запускается насос, рассчитанный на определенное число включений. Чтобы сберечь этот важный элемент водоснабжения, к трубопроводу инсталлируют гидробак. Так что пользователям, планирующим установку гидросистемы в собственном доме, следует разобраться с принципом работы и функциональностью гидроаккумулятора.

Для чего используется гидроаккумулятор?

Действует гидробак совместно с насосом (таким, например, как Leo 3.0), и выполняет немаловажную работу:

1. В устройстве всегда присутствует определенный объем воды под давлением. Благодаря этому запасу удается избегать кратковременных частых включений насоса, которые привели бы его в негодность за очень короткое время.
2. Прибор стабилизирует давление в трубах, удерживает показатель напора на одном уровне. Таким образом он не допускает гидроудара, возникающего при срабатывании насосного устройства.
3. При аварийном отключении воды в нем всегда остается небольшой резерв.

Полезно прочитать: Как выбрать радиатор отопления?

Как устроен гидробак?

По сути, гидроаккумулятор представляет собой герметичную металлическую емкость в форме цилиндра или сферы, внутрь которой вмонтирована эластичная перегородка в виде груши – диафрагма. Она соединяется с гидроаккумулятором специальным пневмоклапаном и именно в ней “хранится” вода, не соприкасаясь с металлическими частями корпуса. Эту камеру делают из прочного эластика (изобутированного или каучукового), соответствующего стандартам для питьевой воды. Таким образом жидкость в такой камере не застаивается и не подвержена затхлости.

Общая конструкция гидробака состоит из таких элементов:

• Корпус;
• Водяная камера с водой под давлением;
• Соединительный фланец для подключения к гидросистеме;
• Ниппельный клапан или специальный кран для стравливания лишней воздушной смеси из устройства;
• Фитинг, фиксирующий мембрану в гидробаке.

Не пропустите: Как выбрать экономный бойлер? 3 важных параметра

Если какой-нибудь элемент вышел из строя и его нужно поменять, отключить гидробак можно без обязательного слива воды из системы. Однако, такой слив может понадобиться в аккумуляторах, в которых не предусмотрен стравливающий клапан. В них стравить воздушный излишек можно только путем полного опорожнения внутренней водяной камеры. В таком случае сливать и заполнять камеру вновь нужно регулярно.

Может пригодиться: ТОП-7 популярных газовых отопительных котлов до 250 квадратных метров

Принцип работы гидроаккумулятора

Рабочие элементы гидроустройства взаимодействуют друг с другом в таком порядке:

1. В подсоединенную к трубопроводу эластичную диафрагму поступает вода, водяная камера полностью заполняется и расширяется.
2. Воздушная смесь во внешней камере между стенками и самой диафрагмой сжимается из-за ограничения объема, достигая требуемого параметра сдавливания.
3. При открытии крана созданное давление внутри прибора выталкивает из эластичной диафрагмы водяной поток и пускает его по трубопроводу к нужному месту.
4. По мере уменьшения водяного запаса в камере давление в устройстве снижается до соприкосновения контактов специального контроллера. Этим он посылает сигнал насосному оборудованию, которое запускается и инициирует повторное заполнение гидробака. После этого контакты контроллера размыкаются.

Таким образом малый расход воды не приводит в действие водяной насос, давления гидробака вполне хватает на частые небольшие водные процедуры. Только опустошив водяную камеру устройства – а там может находиться до 100 л и больше воды – и снизив давление до минимального уровня, система запускает в действие насос.

Стоит прочитать: Как выбрать газовую колонку

Виды гидробаков

Классификация гидроаккумуляторов производится по нескольким признакам.

Способ установки – бывают горизонтальные и вертикальные гидробаки. Выбор устройства обычно связан с параметрами служебного помещения, в котором оно устанавливается. Внешний вид и принцип работы в обоих вариантах аналогичный. Но разница есть. Вертикальные гидробаки, такие, как Imera VA12, оснащаются клапаном, стравливающим воздух из системы, а в горизонтальных предусмотрен наружный насос.

Накопление энергии.  Чаще всего используются гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем, сжимающим воздух в корпусе. Но есть модели с механическим накопителем – пружинным или грузовым.

Нагляднее увидеть разницу между моделями можно здесь:

Гидроаккумулятор	Достоинства	Недостатки
Пневматический	Небольшие размеры, разнообразие конструкций, разный объем, высокая энергоемкость	Несущественные
Пружинный	Низкая стоимость, простая конструкция	Небольшой объем, давление зависит от качества и степени износа пружины
Грузовой	Большой объем камеры, стабильное давление, невысокая стоимость	Малая энергоемкость, невысокое давление, крупногабаритная конструкция

Объем бака. Здесь вариантов много – гидробаки выпускают с объемом от 2 до 400-500 литров. Для частного дома более подходит столитровая емкость, а для квартиры вполне хватает варианта поменьше.

Назначение. На трубопроводы с холодной водой монтируют гидроустройства синей окраски, в системы горячей воды – красной.

 

Любопытно: Виды кондиционеров: как выбрать кондиционер, который подойдет именно вам

Как сделать правильный выбор?

Перед тем, как приступать к поиску гидроаккумулятора, следует произвести некоторые расчеты. Первым делом посчитать количество единиц бытовой техники, подключенных к водопроводной трубе. Затем определить количество кранов в кухне, санузлах, прачечной. Также не стоит пренебрегать данными о составе семьи: чем больше людей пользуется душем, тем больший объем воды тратится.

Обычно для семьи из трех человек и базового комплекта техники хватает прибора на 30-50 л. Но это без учета водных запасов. Если присутствуют случаи частого отключения света, то лучше остановиться на модели не менее 80 литров.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения устройство и принцип работы

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — это ёмкость с водой, нужная, чтобы контролировать давление воды или сохранять некоторое её количество в запасе.

Внутри неё — резиновая мембрана, скрепленная с корпусом резервуара.
В резервуаре находится фланец. Через фланец гидробак присоединяется к водопроводу.
Между мембраной и корпусом — сжатый воздух, уровень давления — 2 бара.

Итоговые ключевые элементы конструкции данного устройства: корпус, ниппель, мембрана, фитинг и клапан.

А содержатся в нём вода и воздух.

Принцип работы гидроаккумулятора

Функционирует устройство приблизительно следующим образом.
Сперва вода из какого-то источника (хотя бы колодца) переливается в бак. Из-за своей эластичности резиновая мембрана увеличивается.

Количество воздуха между стенками и мембраной, соответственно, наоборот, уменьшается. Давление же — повышается.

Датчик давления на это реагирует и на каком-то этапе расходятся контакты, а устройство — отключается.
Это, вообще говоря, классическое решение. Воздух в баке «давит» на воду.
Например, при открытии крана под напором вода стремится вырваться и снижается давление. При сведении давления близко к 0 — оборудование деактивируется.

Это и есть полный цикл работы. Чтобы гарантировать надлежащий уровень давления, вода и воздух в баке и разделены резиновой мембраной.

Однако податливость резины нередко способствует падению давления в полости бака, выявлению проблем с его функциональностью.

Так что, чтобы избежать подобных проблем, нужно хотя бы раз в год тестировать давление воздуха при откачанной воде. Если выявляется, что оно выше нормы, следует через ниппель добавить чуть воздуха, применяя обыкновенный насос. Также важно знать о том, что целиком вода не заливает весь бак.

Реальное количество воды определяется следующими параметрами:

• Форма устройства;
• Изначальный уровень воздушного давления;
• И пределы на реле давления.

Для чего используется

Такое устройство применяется для:

• Сохранения постоянного уровня давления;
• Сохранения запаса воды.

Какие бывают гидроаккумуляторы

Различать их можно по многим критериям. Например, по установке — горизонтальные и вертикальные.
У каждых есть особенности, например, касающиеся удаления воздуха.

Когда гидробак эффективно функционирует, воздух накапливается вокруг мембраны.
Растворенный в воде воздух есть в каждой водоснабжающей системе. Когда он попадает в резервуар, то выделяется и накапливается. Так на самых разных участках системы образуются т. н. воздушные пробки.

У вертикальных устройств с ёмкостью от ста литров воздух накапливается сверху, а потом удаляется через специальный клапан, который входит в состав конструкции всех вертикальных гидробаков. Чтобы потом удалить их в конструкции, в гидроаккумулятор, если его объём хотя бы сто литров, встраивают фитинг клапанами. Через такую конструкцию выполняется вывод накопившегося воздуха. Он постоянно удаляется, и так воздушные пробки не будут появляться.

Если, однако, гидробак меньше ста литров, то такой фитинг в нём разместить нет возможности. Преимущества таких устройств — компактность, но воздух из них необходимо удалять вручную, осматривая и разбирая.

Когда гидробак горизонтального типа, то там воздух выводится через добавочный узел. Такой узел состоит из канализационного слива, шарового крана и специального ниппеля.

Другое подразделение — баллонные и мембранные.
Действуют они по единому принципу и имеют достаточно общего в конструкциях.
Ключевая же разница в следующем.
В мембранных возможно, что вода будет попадать на стенки, таким образом опять же не исключается эффект коррозии.

В баллонных — жидкость совмещается лишь с каучуком, так что защита от неприятных эффектов намного лучше. Если понадобится, то можно заменять ёмкость в баллонных устройствах. Выполнять такую задачу можно самостоятельно, и какие-либо дополнительные устройства не потребуются. Другой плюс именно баллонных гидроаккумуляторов — их легко обслуживать и можно рассчитывать, что работать они будут долго.

Как подобрать оптимальный объем для собственных целей

Чтобы рассчитать наиболее правильный объём гидробака, следует сперва понять, где будет применяться гидроаккумулятор и с какими целями.

• Часто гидроаккумуляторы монтируются, чтобы предотвращать постоянное включение насосов.
• Другая причина — поддерживать давление в системе, если насос выключен.
• Третий вариант — контроль за расходом воды.

В первом случае надлежит понимать, что частота включения насоса определяется величиной гидроаккумулятора. Мастера-знатоки не советуют включать насос чаще раза в минуту. Водоснабжающие системы часто оснащаются устройствами с эффективностью 30 литров в минуту. С учётом факта, что 50% общего объёма вода и 50% — воздух, хватит аккумулятора с объёмом в 70 литров.

Во втором — рассчитывать, насколько далеко насос будет находиться от гидроаккумулятора. Чем дальше, тем его продуктивность будет ниже.

В третьем — нужно учесть все расходные характеристики. Например, туалет расходует 1,3 литра воды поминутно, душ — от 8 до 10, раковины — 8,4.
Примем, что туалетов 2. Тогда суммарное потребление оказывается 20 литров. В час насос включается 30 раз. Так хватит гидроаккумулятора с объёмом в 80 литров, но, если есть возможность, на всякий случай не помешает и небольшой запас.

Приобретая гидробак, не помешает поинтересоваться, есть ли возможность купить для устройства сменные баллон или мембрану и если да, то сколько это будет стоить. Иногда цена получается довольно большой, и тогда стоит остановить свой выбор на товаре от другого производителя.

Похожие материалы

Разбираемся как устроен и работает гидроаккумулятор

Без этого специального резервуара при обустройстве автономного водопровода не обойтись. Гидроаккумулятор часто путают с расширительным баком, монтируемым в системах отопления. И хотя приборы внешне ничем не отличаются, расчет параметров ГА, его установка и подключение имеет свои особенности.

Назначение гидроаккумулятора

Включение этого прибора в систему водоснабжения обеспечивает:

• стабилизацию давления в трубе. На практике это означает, что даже при открывании нескольких кранов напор останется неизменным. Следовательно, все бытовые и сантехнические приборы, подключенные к водопроводу, не будут менять режим работы, а такие «комфортные» условия позволяют им выработать обозначенный производителем ресурс без значительных поломок. Стоит добавить, что колебания давления приводят к изменению температуры жидкости, если ГВС организуется автономно. Как результат – «сюрпризы» при приеме дешевых процедур, мытье посуды и в ряде иных ситуациях при пользовании горячей водой;
• продление периода эксплуатации насосного оборудования. Установка гидроаккумулятора резко снижает количество включений/выключений перекачивающего устройства по сигналу датчика давления, а именно это и определяет ресурс изделия;
• исключение риска гидравлических ударов. По сути, ГА является надежной защитой трубной магистрали и бытовых приборов от повреждений и протечек из-за резких скачков давления;
• аварийный запас воды. Проблемы с эн/снабжением загородных строений хорошо известны. Переход на резервный источник питания требует некоторого времени. Гидроаккумулятор в этот период обеспечивает находящейся в баке водой жилище, тем самым нивелирует вероятность сбоев в работе сантехнических и бытовых приборов.

Устройство ГА

Прибор представляет собой герметичный баллон, разделенный на два отсека. Один служит для аккумулирования воды, другой является воздушной камерой. Корпус оснащен патрубком (для присоединения гидроаккумулятора к трубе водопровода) и пневмоклапаном (для стравливания или закачки воздуха при настройке и в процессе эксплуатации: не у всех версий).

Конструктивные особенности

1. Конфигурация. Все гидроаккумуляторы подразделяются на приборы с горизонтальным и вертикальным баками. Кроме отличий в монтаже, есть и еще один нюанс. Стравливать воздух в моделях горизонтальной ориентации можно лишь через краник, одновременно сливая часть воды. Это же относится и к вертикальным ГА вместимостью до 50 л. В более габаритных гидроаккумуляторах этой разновидности имеется пневмоклапан, и удаление воздушных пузырей производится намного быстрее и эффективнее.
2. Колба. Именно она служит емкостью для накапливания излишков воды в системе и отдачу ее обратно (при необходимости), тем самым стабилизируя давление в трубе. Данное РТИ нередко называют «грушей», мембраной, внося некоторую путаницу в понятия. В чем особенность этой детали для РТИ? Дело в том, что в расширительных баках закрытого типа для систем отопления также используются колбы. А потому не все рядовые потребители, да и некоторые менеджеры знают, что подобные РТИ не являются взаимозаменяемыми. Считается, что главное – в идентичности размеров. Но это в корне неверно.

• Для мембран гидроаккумуляторов используется только резина категории «пищевая». Так как РТИ находится в постоянном контакте с водой, это более чем важно. А вот для расширительного бака не принципиально, а потому и РТИ для него берется не столь высокого качества, и стоят изделия дешевле.
• Специфика работы ГА такова, что его колба постоянно подвергается динамическим нагрузкам, и иногда довольно значительным. Второе требование к резине – прочность в сочетании с эластичностью. Применительно же к расширительному баку отопления это не столь важно – система инертна, работает стабильно, без резких скачков давления (даже при протечках).

При выборе гидроаккумулятора для системы ГВС нужно учитывать, что его колба изготавливается из разных материалов. Отличия – в способности выдерживать предельные температуры. Для каучука (более дешевый вариант) это +50. Мембраны бутиловые не разрушаются и при +95, но стоят дороже, и используются лишь в системах отопления, то есть для оснащения расширительных баков. Приобретать для горячего водопровода нецелесообразно – лишняя трата денег.

Принцип работы

При заполнении гидроаккумулятора водой давление в нем и системе выравнивается. При открывании любого крана расходуется жидкость, и оно падает. При достижении нижнего порогового значения насос автоматически (по сигналу с соответствующего реле) включается. Повышается напор, и колба заполняется недостающим количеством воды. Данный процесс характеризуется динамикой, и при грамотной настройке гидроаккумулятора напор в системе остается неизменным.

Но при условии, что соблюдается периодичность технического обслуживания прибора. Это главным образом касается своевременного стравливания излишков скопившегося в баке воздуха. Частота проведения технологической операции зависит от вместимости гидроаккумулятора и особенностей схемы водопровода. Общие рекомендации указываются в паспорте изделия.

Установка гидроаккумулятора

Он монтируется по нескольким типовым схемам в зависимости от особенностей системы.

Для погружного насоса

Даже минимальный расход воды инициирует включение перекачивающего устройства. Поэтому гидроаккумулятор обязательно устанавливается в схеме после обратного клапана. Это позволяет оптимизировать работу насоса и обеспечить его гарантированный ресурс.

Для станции

По сути, тот же насос, оснащенный дополнительным оборудованием. Некоторые модели изначально не укомплектованы гидроаккумулятором, поэтому он приобретается отдельно и монтируется самостоятельно. В этой схеме основная задача ГА – защита системы от скачков давления, что наблюдается при пуске насоса. Подключение – на участке магистрали до перекачивающего устройства.

Для повысительной станции

Такие схемы реализуются при большом и постоянном водопотреблении. Как правило, в состав перекачивающего устройства входит не менее двух насосов, работающих поочередно. Как видно на схеме, присоединение гидроаккумулятора производится к подающей потребителю воду трубе.

Для системы ГВС

При таком включении гидроаккумулятор выполняет функцию расширительного бака. Если прибор не установить, то вследствие изменения напора струя из душевой лейки будет нестабильной. Сантехника также станет работать некорректно, а это снижает ее ресурс и приводит к частым поломкам.

Особенности монтажа гидроаккумулятора

• Крепление производится на прочной основе, и обязательно с использованием амортизаторов. Например, прокладок из РТИ. Нельзя забывать, что ГА постоянно в динамике, и жесткая фиксация приведет к разрушению материала поверхности или поломке крепежных деталей. Устанавливать прибор непосредственно на трубе водопровода нельзя, так как кроме вибрации добавляется и вес гидроаккумулятора вместе с жидкостью. Такой монтаж гарантированно приведет к протечкам или разрывам соединений.
• Для сочленения гидроаккумулятора с трубопроводом нужно использовать гибкую подводку. Причина указана выше.
• Заполнение бака водой делается постепенно, при небольшом напоре. Это необходимо для того, чтобы исключить риск повреждения колбы в случае, если она слежалась – при резком скачке давления РТИ может не успеть распрямится, и ее легко порвать.
• Место для установки гидроаккумулятора выбирается с учетом возможности быстрого доступа к прибору, его визуального осмотра со всех сторон и проведения работ по обслуживанию (замене).
• Если ГА небольшой по объему бака (до 50 л), то для стравливания воздушных пузырей монтируется запорная арматура (вентиль, тройник) – такие приборы пневмоклапанами не оснащаются. Значит, необходимо предусмотреть, куда и как сливать (отводить) воду из емкости.

Настройка давления в воздушном отсеке делается на основе расчетных параметров водопровода и рекомендаций производителя. Понадобится лишь насос (при необходимости), манометр (можно автомобильный) и гаечные ключи. Но все требуемые вычисления лучше доверить профессионалу – малейшая ошибка приведет к сбоям в работе системы со всеми вытекающими.

Расчет вместимости ГА

Выбирать гидроаккумулятор, ориентируясь на объем бака – дело заведомо проигрышное. Существует такое понятие – заполняемость емкости. Здесь многое зависит от давления в воздушном отсеке, и нередко в ГА вместимостью 200 л по факту воды всего лишь на треть. В таблице показано, как влияет на реальный объем разница между максимальным и минимальным значениями давления, на которые настраивается реле.

Для расчёта можно воспользоваться формулой:

V = K х Amax х (Pmax+1) х (Pmin +1) / (Pmax- Pmin) х (Pб + 1)

• Amax – расход воды (л/мин).
• Pmax и Pmin (бар) – пороговые значения давления, при котором насос выключается/включается.
• K – коэффициент, определяемый суммарной мощностью перекачивающего оборудования (если в системе установлено несколько изделий).
• Pб (бар) – давление в воздушном отсеке бака гидроаккумулятора.

Результат вычислений округляется в большую сторону, а ГА выбирается исходя из того, что его вместимость не должна быть меньше. К примеру, если при расчетах получилось 32, то покупать следует гидроаккумулятор ближайшего типоразмера, то есть на 35 л.

Установка излишне большого ГА (с запасом) нецелесообразна. При незначительном расходе вода в нем будет застаиваться, приобретая специфический запах. Вряд ли кто станет использовать ее для питья и приготовления пищи. Это еще раз подтверждает мысль, что расчеты вместимости бака стоит доверить профессионалу.

«АЛЬФАТЭП» реализует различные виды оборудования для всех инженерных коммуникаций. На страницах сайта alfatep.ru представлен, в том числе, и большой сортамент гидроаккумуляторов известных марок по заводской цене. Наши сотрудники готовы оказать консультативную помощь в выборе оптимальной версии ГА, производстве необходимых расчетов. Они же подскажут, как грамотно установить и настроить прибор. Для связи со специалистами компании можно воспользоваться разделом «Контакты» или телефоном «горячей линии» 8 (495) 109 00 95. Звонок бесплатный из любого региона России.

Гидроаккумулятор в системе водоснабжения: функции и принцип работы

Принцип работы гидроаккумулятора

   Гидроаккумулятор (греч. hydor – ‘вода,’, лат accumulator – ‘собиратель’), гидробак для водоснабжения – вспомогательный агрегат в системе водопровода, защищающий систему от гидроударов.

Гидроаккумулятор — Фото 01

Функции гидроаккумулятора:

• уравновешивает нагрузки и силу насоса, смягчая скачки давления на этапах включения — отключения оборудования;
• гасит гидравлические удары. Поэтому устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает резьбу не меньше одного дюйма;
• сокращает число включений насоса;
• компенсирует утечки;
• создаёт запас воды в аварийных или нештатных ситуациях.

Как устроен гидробак

   Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения несложное – два основных элемента и вспомогательные.

Устройство гидроаккумулятора — Фото 02

   Основные:

• корпус с клапаном, регулирующим давление;
• мембрана. Расположена внутри корпуса, соединена с ним герметично кольцом-фланцем с резьбой для соединения с водопроводной системой;

   Вспомогательные:

• фильтр;
• вводы-выводы для воздуха и воды.

   Гидроаккумуляторы для водоснабжения как устройство, обеспечивающее ровный и стабильный поток воды, выпускают с мембранами двух видов: грушевидными (только вход воды) и «рукавом», он же «чулок», (вход и выход). Мембраны «чулком» ставятся на агрегаты ёмкостью от 100 л., «груши» – на меньшие ёмкости.

Конструкция мембранного бака — Фото 03

Какие бывают гидробаки

   Виды мембранных баков и их особенности классифицируют по назначению и способам монтажа.

   По назначению – промышленные, бытовые, под горячую или холодную воду.

   Гидробаки под разную температуру воды различают цветом. Для системы горячего водоснабжения (отопление) выпускают красные с мембраной, выдерживающей высокие температуры. Виды мембранных баков синих и их особенности определяются тем, что они сделаны для снабжения холодной водой; в них резина без вредных для здоровья примесей, мембрану можно менять самостоятельно.

Гидробаки под разную температуру воды — Фото 04

    По способу установки производят вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы для водоснабжения.

Вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы — Фото 05

   Устройство их различается методом снижения критического давления. У вертикальных сверху вмонтирован ниппель-воздухоотвод для сброса «лишнего» давления. В горизонтальных гидробаках воздух удаляется через присоединённый к трубопроводу блок с шаровым краном, выводным воздушным ниппелем в канализационный слив.

Зачем гидроаккумулятор системе водоснабжения и как он работает

   Принцип работы гидроаккумулятора в системе подачи воды основан на применении реле давления, подстроенного под установленные пороги максимума и минимума давления. Оно включает насос при падении давления ниже заданного предела (1,5 атм.), и отключает, когда давление повышается до 3 атм.

   Вода не может сжиматься. Поэтому, когда насос подключается или отключается, происходят скачки давления, увеличивающие износ деталей, сокращая период его службы.

   Принцип работы гидроаккумулятора предусматривает выравнивание давления. Включаясь, насос подаёт воду в кран и одновременно медленно заполняет гидроаккумулятор. Вода в ёмкости бака накапливается и, уплотняя воздух между мембраной и корпусом, медленно увеличивает давление, которое заполняет кран.

   При достижении 3 атм. насос отключается, вода расходуется из гидробака, давление падает до установленного предела, происходит включение насоса, он снова выдаёт воду в кран и наполняет гидроаккумулятор. Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения в быту предусматривает 1-1,2 атмосферы разницы между верхним и нижним порогами.

Принцип работы гидроаккумулятора — Фото 06

   Временной промежуток между включением и выключением (предельное количество включений насоса в час) для бытовых насосов составляет 20 вкл./час. Гидробак увеличивает время между включением-выключением, сокращает количество подключений насоса.

   Гидроаккумуляторы бывают разной ёмкости: 24 л (бытовые), 100, 300, 500 – промышленные. Чем больше ёмкость, тем реже включается и выключается насос.

   Предварительное давление в ёмкости устанавливается на одну-две десятые ниже, чем давление на этапе включения насоса. Это – норма.

Гидроаккумуляторы разной ёмкости — Фото 07

Каков принцип работы гидроаккумулятора, если давление в нём меньше минимума и больше максимума?

   Если давление увеличено, гидробак вбирает в себя меньше воды, то есть уменьшается временной промежуток между включением-отключением. Если оно уменьшено, воды поступает больше, давление растёт выше допустимого предела. Это приводит к разрыву мембраны и, как следствие, – выключению гидроаккумулятора из системы.

Что ломается в гидроаккумуляторе и как поступать?

   Пневмогидробаки – устройства с большим запасом прочности для заданных давлений. Между тем причины поломок гидроаккумулятора и способы их устранения различны.

   Поломки, не связанные с нарушением мембраны:

1. Насос часто отключается. Причины:

• в ёмкости воздух недостаточно сжат. Нужно его подкачать;
• незначительная разница между давлением подключения — отключения. Необходимо сменить давление на реле давления;
• воздушное давление падает ниже контрольных цифр. Неисправен воздухоотвод, его требуется продуть, восстановив давление в корпусе.

2. Признаки поломки корпуса гидробака:

• из клапана на корпусе стало подкапывать;
• вода из-под крана идёт слабой струёй, хоть давление высокое, кран «плюётся» и «фырчит» водой;
• стрелка на манометре подскакивает вверх и падает к нулю.

Точную диагностику причин поломок корпуса гидроаккумулятора и способы их устранения надёжнее доверить профессионалам.

3. Нет напора воды из-за низкого давления:

• слабая концентрация воздуха в гидроакумуляторе. Требуется подкачка;
• насос не накачивает базового давления – либо неисправен (отремонтировать), либо его параметры не соответствуют нагрузке (заменить на более мощный).

4. Неисправный ниппель, воздух уходит, давление в гидроаккумуляторе падает. Необходимо подтянуть гайку или заменить ниппель.
5. Повреждена мембрана:

• течёт вода из воздушного клапана;
• резкий перепад давления из-за быстрого слива воды из гидробака;
• стрелка манометре падает при нажатии на ниппель.

Диагностика и ремонт гидроаккумулятора — Фото 08

Как заменять мембрану в гидроаккумуляторе?

   Мембрану для гидробака делают из высокопрочной EPDM-резины, её срок службы около 10 лет. При нормальной работе с ней ничего не случается. Она лопается или рвётся о стенку корпуса, если не контролировалось давление воздуха в баке, если воздух вышёл.

   Замена мембраны в гидроаккумуляторе выполняется несложно.

1. Отключить насос, в системе скинуть давление.
2. Отвинтить болты, удалить фланец, достать рваную мембрану.
3. Поставить новую, не применяя герметик или прокладки. Применение клея в местах крепежей создаёт уменьшение трения между металлом и резиной. Следствием становится смещение края мембраны, уменьшение плотности соединения. Неплотный крепёж очень скоро приведёт к подтеканию воды.
4. Поставить фланец, закрутить болты.
5. Закачать воздух в гидроаккумулятор до 1,4-1,5 атм.
6. Заполнить водой насос, включить в розетку.
7. Закачать давление в системе.

   Приём установки новой мембраны в разборных гидроаккумуляторах для водоснабжения одинаков: устройство аппарата не зависит от его размеров.

   Гидробаки бывают с неснимающейся мембраной – производитель даёт гарантию, что она не порвётся ни при каких скачках давления. Если что-то произойдет – менять надо весь агрегат.

Установка новой мембраны — Фото 09

Принцип работы гидроаккумулятора увеличивает срок службы насоса системы водоснабжения.

Гидроаккумулятор принцип действия. Фото и видео

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую герметичную емкость, внутри которой расположена эластичная мембрана. Это устройство необходимо для поддержания постоянного давления в водопроводе и защиты водяного насоса от преждевременной поломки из-за частой эксплуатации. Если вы хотите купить гидроаккумулятор и установить его своими руками в частном доме, необходимо разобраться в его технических характеристиках и принципе работы.

Функции гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор, его еще называют мембранным баком или гидробаком, выполняет ряд функций:

— Поддерживает давление в водопроводной системе на стабильном уровне.

— Защищает водопровод от резких перепадов водяного напора. В случае перепадов возникают сильные температурные колебания воды, если одновременно включают несколько кранов, например, на кухне и в ванной комнате. Гидроаккумулятору под силу справиться с такими вопросами.

— Сберегает насос от быстрой изнашиваемости вследствие частой эксплуатации. В гидробаке существует определенный объем воды, поэтому насос начинает работать не на каждое открытие крана, а только тогда, когда вода полностью израсходована. В каждом насосе предусмотрен нормативный показатель количества включений за час. Использование гидробака позволяет увеличить число невостребованных подключений насоса, а это влияет на его службу, увеличивая эксплуатационный период.

— Защищает водопроводную систему от вероятностного гидроудара, возникающего в момент подключения насоса, который способен изрядно навредить трубопроводу.

— Позволяет создать определенный запас воды в системе. Благодаря этому у вас всегда будет вода, даже в периоды отключения электроэнергии, а это нередкое явление в нашем мире. Эта функция особенно пригодится владельцам загородных домов.

Из чего состоит гидроаккумулятор

Стоит заметить, что емкость гидробака герметична и разделена на две камеры при помощи специальной мембраны, первая отводится для воды, вторая же — под воздух.

В гидроаккумуляторе исключено соприкосновение водной среды и металлического корпуса, потому что она помещается в специальной водяной камере. Камеры для воды изготавливают из прочного резинового материала — бутила, обладающего устойчивостью к бактериальному воздействию, отвечающего требованиям, выдвигаемым к воде в области гигиены и санитарных норм.

Устройство гидроаккумулятора

Что касается воздушной камеры, то в ней располагают пневматический клапан, регулирующий давление.  Присоединительный патрубок, с резьбой, позволяет наполнить гидроаккумулятор водой.

Соединительный трубопровод подбирают таким образом, чтобы он в диаметре соответствовал напорному патрубку, так как это напрямую влияет на возникновение гидравлических потерь в водопроводной системе.

Смотрите видео: Зачем в системе водоснабжения гидроаккумулятор

В гидроаккумуляторе, рассчитанном на объем воды больше 100 л, предусматривают наличие клапана, стравливающего воздух, накопившийся в воде. Для гидробака меньшего объема, без такого клапана, в водопроводе располагают устройства, позволяющие стравливать воздух. Это может быть как тройник, так и кран, перекрывающий центральную водопроводную магистраль.

В целом, гидроаккумулятор должен быть так смонтирован, чтобы он легко разбирался для ремонта или профилактических работ, без сливания всей воды из системы.

Как работает гидроаккумулятор

Принципы работы заключаются в следующем:

— Вода при помощи насоса подается в мембрану гидробака, благодаря создавшемуся давлению;

— Как только давления достигло нужного уровня, насос выключается, а значит, вода перестает поступать;

— После очередного забора воды давление постепенно снижается, поэтому насос автоматически подключается, начиная поставлять воду в мембрану.

Схема работы гидроаккумулятора

Установлено, что максимальная результативность гидробака напрямую зависит от общего его объема.Существует возможность регулирования срабатывания реле давления.

В процессе работы воздух, растворенный в водной среде, накапливается в мембране устройства. Это снижает результативность работы мембранного бака. Чтобы исправить ситуацию, надо проводить профилактические работы, в ходе которых стравливать воздух.

Объем гидробака, частота его использования влияют на количество проводимых профилактик. В среднем такие работы проводятся каждые три месяца, а то и раз в месяц.

Полезная статья: Насосы для канализации в частном доме

Схема подключения гидроаккумулятора напрямую зависит от его назначения. Устройства аккумулятора не похоже на обычный бак с водой, поэтому для его установки требуются специальные знания и навыки. Монтаж должен проводиться опытным специалистом, так как от него напрямую зависит работа всей водопроводной системы.

Аккумуляторы | Гидравлика и пневматика

Загрузить эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для хранения энергии и сглаживания пульсаций. Обычно в гидравлической системе с аккумулятором может использоваться насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию от насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которая может быть подана одним насосом.

Рисунок 1. Поперечные сечения типичных баллонных и поршневых аккумуляторов. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы

также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или ротационных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрым срабатыванием или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлической цепи.

Существует четыре основных типа гидроаккумуляторов: нагруженный поршневой тип, мембранный (или баллонный) тип, пружинный тип и гидропневматический поршневой тип.Первым использовался грузоподъемный тип, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные типы сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, рис. 1, являются наиболее часто используемым в промышленности типом.

Функции

Накопитель энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ вместе с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими характеристиками накопления энергии; объем обычных гидравлических жидкостей может быть уменьшен примерно на 1.7% под давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи энергии, обеспечивая быстрое реагирование на потребность в мощности.) Следовательно, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в гидроаккумуляторе, можно сжимать до небольших объемов при высоких давлениях. Потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по запросу.Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию на сваю. В гидроаккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяя газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и в место, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, вырабатывают необходимую мощность для использования или хранения в гидравлической системе.Многие насосы передают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности выдерживать высокое давление, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация — Во многих гидравлических системах приводной элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая распространяется обратно через систему. Эта ударная волна может создавать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление.Это может вызвать нежелательный шум или даже сбой системы. Правильно расположенная в системе газовая подушка гидроаккумулятора минимизирует этот шок.

Примером этого применения является амортизация ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша на гидравлическом фронтальном погрузчике. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильные удары по раме и оси трактора, а также износ оператора преодолеваются за счет добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

Дополнительная подача насоса — Аккумулятор, способный накапливать энергию, может дополнять гидравлический насос при подаче энергии в систему. Насос накапливает потенциальную энергию в аккумуляторе во время простоев рабочего цикла. Аккумулятор передает эту резервную мощность обратно в систему, когда цикл требует аварийной или пиковой мощности. Это позволяет системе использовать насос гораздо меньшего размера, что приводит к экономии затрат и мощности.

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры.Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Гидроаккумулятор компенсирует такие изменения давления путем подачи или приема небольшого количества гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или остановится, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник энергии, поддерживая давление в системе.

Раздача жидкости — Аккумулятор может использоваться для дозирования небольших объемов жидкостей, таких как консистентные смазки и масла, по команде.

Эксплуатация

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно переключаются между ступенями (d) и (f), рисунок 2.Поршень не будет контактировать ни с одной крышкой в ​​поршневом аккумуляторе, а баллон не будет контактировать с тарельчатым клапаном или сжиматься, так что он разрушительно загибается в верхней части своего корпуса.

Производители указывают рекомендуемое давление предварительной зарядки для своих аккумуляторов. В приложениях для хранения энергии баллонный аккумулятор обычно предварительно заряжается до 80% минимального давления в гидравлической системе, а поршневой аккумулятор — до 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального давления в системе. Давление предварительной зарядки определяет, сколько жидкости останется в гидроаккумуляторе при минимальном давлении в системе.

Рисунок 2. Шесть этапов работы гидроаккумуляторов: этап (а), аккумулятор пустой — газ отсутствует; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительной зарядки, и гидравлическая жидкость течет в аккумулятор; стадия (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости поступило в аккумулятор, и открывается система сброса давления; стадия (e), падение давления в системе, давление предварительной зарядки выталкивает жидкость из аккумулятора в систему; и на стадии (f) давление в системе достигает минимума, необходимого для выполнения работы.

Правильная предварительная заправка включает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, например азотом, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Зарядка гидроаккумулятора затем начинается, когда гидравлическая жидкость попадает на жидкостную сторону, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для хранения энергии.

Правильное давление предварительной зарядки — самый важный фактор в продлении срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой необходимо выполнять и поддерживать предварительную зарядку, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных.Если пользователь неосторожно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип гидроаккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти наверняка.

Монтажное положение

Оптимальное положение для установки любого гидроаккумулятора — вертикальное с гидравлическим отверстием вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость остается чистой.Когда твердые загрязнители присутствуют или ожидаются в значительных количествах, горизонтальный монтаж может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с помощью нескольких поршневых уплотнений для уравновешивания параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Горизонтально установленный гидроаккумулятор может вызвать неравномерный износ баллона и задержать жидкость от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, когда он трется о корпус при плавании в жидкости, может сократить срок службы.Величина повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты цикла и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе / минимальное давление в системе). В крайних случаях жидкость может попасть в ловушку вдали от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить баллон, чтобы заставить тарелку закрыться преждевременно.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкость также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1.Кроме того, поршни могут быть изготовлены по индивидуальной длине с небольшой надбавкой к цене или без нее. Баллонные гидроаккумуляторы предлагаются только одного размера на каждую емкость, с меньшим объемом доступной емкости.

Таблица 1 — Относительные выходы, аккумулятор на 10 галлонов
Степень сжатия 1/2	Давление в системе, фунт / кв. Дюйм		Рекомендуемая предварительная зарядка, psi		Мощность, галлон
	максимум 1	минимум 2	Мочевой пузырь 3	поршень 4	Мочевой пузырь 5	поршень 6
1.5 2,0	3 000 3 000	2 000 1 500	1,600 1,200	1,900 1,400	2,53 3,80	3,00 4,41
3,0 6,0	3 000 3 000	1 000 500	800 –	900 400	5,06 –	5,70 6,33

По своей природе более высокая мощность поршневого гидроаккумулятора может сделать его лучшей альтернативой в условиях ограниченного пространства.В таблице 1 приведены выходные данные для поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих изотермически в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в давлении предварительной зарядки, столбцы 3 и 4 (определяемые 80% минимального давления в системе для моделей баллонов, на 100 фунтов на кв. Дюйм ниже минимального для поршня) приводят к существенной разнице в выходах, столбцы 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и высокие температуры баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что баллонные аккумуляторы должны иметь степень сжатия более 3: 1.

Составные части

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы, используемые вместе с газовыми баллонами.

Хотя модели баллонов не доступны для размеров более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются на один резервуар объемом до 200 галлонов. Экономика и доступное пространство для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них подходят для большинства приложений с высокой производительностью.

Установка на Рисунке 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор.Размер аккумуляторной части должен быть таким, чтобы поршень не ударял по крышкам во время езды на велосипеде. Одним из недостатков этой конструкции является то, что выход из строя единственного уплотнения может вызвать утечку газа из системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле аккумуляторов, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллектор для обеспечения больших системных потоков.

Несколько гидроаккумуляторов поршневой или баллонной конструкции могут быть установлены на гидравлическом коллекторе, рис. 5.При использовании поршневых аккумуляторов поршень с наименьшим трением будет двигаться первым и иногда может опускаться на гидравлический колпачок. В медленных или редко используемых системах это несущественно.

Установки для газовых баллонов

Рис. 6. Небольшой аккумулятор может выполнять свою работу, если он удаленно подключен к дополнительному газовому баллону.

Удаленное хранение газа обеспечивает гибкость в больших и малых системах, рис. 6. Концепция газового баллона обычно описывается этой простой формулой: размер аккумулятора минус необходимый выход жидкости равен размеру газового баллона.Например, приложение, в котором требуется аккумулятор на 30 галлонов, может потребовать от 8 до 10 галлонов выходной жидкости. Таким образом, это приложение может быть удовлетворено аккумулятором на 10 галлонов и газовым баллоном на 20 галлонов.

Аккумулятор, используемый с удаленным хранением газа, обычно имеет порт того же размера на стороне газа, что и на стороне гидравлики, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет эквивалентный порт на одном конце и газозаправочный клапан на другом. Эти двухкомпонентные аккумуляторы могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое перегородкой на газовой стороне, чтобы предотвратить выдавливание баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого гидроаккумулятора должен быть таким, чтобы предотвратить его опускание на дно в любом конце цикла. Размеры мочевого пузыря должны быть такими, чтобы они не заполнялись более чем на 85% или опорожнялись более чем на 85%. Скорость потока между перегородкой для переноса баллона и его газовым баллоном будет ограничиваться горловиной перегородки для переноса.Из-за этих недостатков баллонные аккумуляторы / баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Расход и время отклика

Таблица 2 предлагает максимальные значения расхода для представительных размеров и типов аккумуляторов. Большие стандартные конструкции баллонов ограничены до 220 галлонов в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарельчатый клапан регулирует расход; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Таблица 2 — Максимальный рекомендуемый расход гидроаккумулятора
Поршень , диаметр, дюйм	Емкость баллона	галлонов в минуту при 3000 фунт / кв.			1 кварт 1 галлон 2½ галлона	100 400 800	60 150 220	– – 600
		7 9 12	больше 2½ галлона	1,200 2,000 3,400	220 220 220	600 600 600

Допустимые скорости потока для поршневых аккумуляторов обычно превышают значения для баллонных конструкций.Поток ограничен скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов / сек, чтобы избежать повреждения уплотнения поршня. В высокоскоростных приложениях высокие температуры контакта уплотнения и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать пузыри, трещины и ямки в резине.

Баллонные гидроаккумуляторы

быстрее реагируют на изменения давления в системе, чем поршневые, по двум причинам:

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать поршневое уплотнение, и 2. Масса поршня не требует ускорения и замедления.
Однако на практике разница в ответах может быть не такой большой, как принято считать, и, вероятно, незначительна в большинстве приложений.

Амортизатор

Рис. 7. Испытательная схема для генерации и измерения ударных волн в системе.

Тесты, проведенные в Университете Висконсина, Мэдисон, показывают, что для контроля шока не обязательно нужен аккумулятор в мочевом пузыре. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре, рис. 7, направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар.Когда ударная волна проходит от клапана обратно по гидравлическим линиям, огибает углы и различные ограничения, некоторая часть ее энергии расходуется при ускорении массы жидкости в линиях.

Рисунок 8. На графике показаны результаты ударно-волновых испытаний.

С 1 дюйм. трубка, установка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в цепи, осциллограмма A , рис. 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана. Добавление поршневого гидроаккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходной режим до 100 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, график B .Замена баллонного гидроаккумулятора на 1 галлон сокращает переходной режим до 78 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, трасса C , всего на 22 фунта на квадратный дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

Рис. 9. Результаты второго испытания с использованием трубки меньшего диаметра.

Второй аналогичный тест с 5/8 дюйм. Настройка трубопровода и предохранительного клапана на 2650 фунтов на квадратный дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, график A, , рис. 9. Поршневой аккумулятор гасит переходный процесс до 107 фунтов на кв. , в то время как баллонный гидроаккумулятор гасит переходный процесс до 87 фунтов на кв. Дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая C .Разница между типами аккумуляторов в подавлении ударов снова была незначительной.

Сервооборудование

Другое распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что только небольшой процент сервоприводов требует времени отклика 25 мс или меньше, область, где разница в отклике между поршневыми и баллонными гидроаккумуляторами становится существенной. Накопители мочевого пузыря должны использоваться для приложений, требующих ответа менее 25 мс, и любого типа, когда ответ 25 мс или более является адекватным.

Настройка и обслуживание: предварительная зарядка

На недавно отремонтированных баллонных гидроаккумуляторах внутренний диаметр корпуса следует смазать системной жидкостью перед предварительной заправкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и раскручивается. Когда начинается предварительная зарядка, следует медленно вводить начальные 50 фунтов на квадратный дюйм азота.

Рис. 10. Звездообразование на конце баллона (а) может указывать на потерю эластичности материала баллона из-за охрупчивания от холодного газообразного азота во время предварительной зарядки.Если мочевой пузырь проталкивается под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, может направлять длину сложенного пузыря и концентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звездообразования, рис. 10 (а). Мочевой пузырь также может быть зажат под тарелкой, в результате чего на дне мочевого пузыря получится С-образный разрез, рис. 10 (b).

Сторона жидкости поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем на стороне газа был максимальным. Во время предварительной зарядки могут возникнуть небольшие повреждения, если таковые имеются.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может вызвать проблемы в работе или повреждение аккумуляторов. При чрезмерном давлении предварительной зарядки поршневой гидроаккумулятор будет переключаться между ступенями (e) и (b), рисунок 2, и поршень будет находиться слишком близко к гидравлической торцевой крышке.Поршень может упасть при минимальном давлении в системе, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к повреждению поршня и его уплотнения. Часто слышно удары поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может привести баллон к тарельчатому узлу при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может вызвать усталостное повреждение пружины и тарельчатого клапана в сборе или защемление и отрежьте мочевой пузырь, если пакет застрял под тарелкой, когда он был принудительно закрыт.Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее частой причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также могут вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора. Без предварительной зарядки в поршневом гидроаккумуляторе поршень, скорее всего, попадет в крышку газового конца и, вероятно, останется там. Одиночный контакт вряд ли вызовет повреждение.

Для баллонных аккумуляторов слишком низкая предварительная зарядка или ее отсутствие может иметь серьезные последствия.Баллон может быть раздавлен до верхней части оболочки, затем может выдавиться в газовый клапан и быть проколот. Одного такого цикла достаточно, чтобы разрушить мочевой пузырь. Таким образом, поршневые гидроаккумуляторы более терпимы к неправильной подзарядке.

Загрузить статью в формате .PDF

ГЛАВА 16: Аккумуляторы | Гидравлика и пневматика

Гидропневматические аккумуляторы

Гидроаккумуляторы

Аккумуляторы позволяют хранить полезные объемы практически несжимаемой гидравлической жидкости под давлением.Символы и упрощенные разрезы на Рисунке 16-1 показывают несколько типов аккумуляторов, используемых в промышленных приложениях. Они не являются полными представлениями, но они иллюстрируют общие принципы работы.

Контейнер емкостью 5 галлонов, полностью заполненный гидравлическим маслом при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм, будет выпускать только несколько кубических дюймов жидкости, прежде чем давление упадет до 0 фунтов на квадратный дюйм. Если бы тот же самый контейнер был заполнен наполовину маслом, а наполовину азотом, он мог бы выпустить более 1 1/2 галлона жидкости, в то время как давление упало бы только на 1000 фунтов на квадратный дюйм.В этом большое преимущество гидропневматических аккумуляторов.

Типы аккумуляторов

Без сепаратора : Некоторые оригинальные аккумуляторы представляли собой емкости высокого давления со смотровым окном, показывающим уровень жидкости. Они были заполнены примерно наполовину маслом и наполовину азотом — без разделительного барьера между ними. Перед остановкой насоса запорный клапан на выпускном отверстии аккумулятора был закрыт, чтобы предотвратить утечку жидкости и газа. Этот тип аккумуляторов сегодня не используется в новых схемах, но многие из них все еще находятся в эксплуатации.

Баллон с газовым наполнением : Многие аккумуляторы теперь используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в выпускном отверстии предотвращает выдавливание баллона при выключенном насосе. Первоначальный дизайн был в стиле ремонта днища, показанном слева на Рисунке 16-1. Его по-прежнему предлагают большинство производителей. Теперь доступен вид ремонта сверху, который делает замену мочевого пузыря простой и быстрой.

Поршень с газовым зарядом : Поршневой аккумулятор с газом имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями для разделения жидкости и газа.Он работает и работает аналогично баллонному типу, но имеет некоторые преимущества в определенных областях применения. Поршневой аккумулятор с газовым зарядом может стоить в два раза дороже баллонного типа такого же размера.

Подпружиненный поршень : подпружиненный поршневой аккумулятор идентичен газонагнетательному агрегату, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество — отсутствие утечки газа. Основным недостатком является то, что такая конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Вес с нагрузкой : Все газовые аккумуляторы теряют давление из-за выхода жидкости. Это связано с тем, что газообразный азот был сжат поступающей из насоса жидкостью, и газ должен расширяться, чтобы вытолкнуть жидкость наружу. Нагруженный вес гидроаккумулятор, показанный на Рисунке 16-1, не теряет давление до тех пор, пока гидроцилиндр не опустится до дна. Таким образом, 100% жидкости используется при полном давлении в системе. Основным недостатком весовых аккумуляторов является их физический размер. Они занимают много места и очень тяжелые, если требуется большой объем.Они хорошо работают в центральных гидравлических системах, потому что обычно для них есть место в зоне силового агрегата. Однако центральные гидравлические системы перестают быть популярными, поэтому лишь на некоторых предприятиях используются весовые аккумуляторы. (Прокатные станы — это одно из приложений, где место для размещения больших предметов не является проблемой.) Обратите внимание, что часто требуется долгое время, чтобы заполнить этих монстров.

Мембранные аккумуляторы : Существуют также мембранные аккумуляторы с упругими или металлическими диафрагмами.Они используются там, где хранимый объем небольшой.

Рис. 16-1. Виды поперечного сечения и обозначения гидроаккумуляторов

Почему используются аккумуляторы?

Для увеличения потока насоса: Чаще всего аккумуляторы используются для увеличения потока насоса.Некоторые контуры требуют большого расхода на короткое время, а затем используют мало жидкости или вообще не используют ее в течение длительного периода. Вообще говоря, когда половина или более машинного цикла не использует поток насоса, приложение является вероятным кандидатом для схемы аккумулятора.

Схема на рисунке 16-2 использует несколько аккумуляторов для пополнения потока насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд из 57,5-секундного времени цикла. Насос фиксированного объема на 22 галлона в минуту в этом контуре работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и гидроаккумуляторы.Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос на 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя плюс аккумуляторы очень близка к стоимости более крупного насоса и двигателя. Однако экономия энергии в течение всего срока службы машины делает изображенную схему намного более экономичной.

Рис. 16-2. Контур аккумулятора, который дополняет поток насоса

Одним из недостатков использования аккумуляторов для дополнения потока насоса является то, что контур должен работать при давлении выше, чем необходимо для выполнения работы.В схеме на Рисунке 16-2 для выполнения работы необходимо давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что гидроаккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость без падения давления ниже минимального. В этом контуре используется максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы хранить достаточно жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом иметь достаточную силу для выполнения работы. Регулирование потока в контуре необходимо для предотвращения слишком быстрого цикла цилиндра. Аккумулятор нагнетает жидкость с любой скоростью, с которой трубопровод может справиться, при любом перепаде давления при открытии пути потока.

В схеме на Рисунке 16-2 используется насос фиксированного объема и клапан разгрузки и сброса гидроаккумулятора. Клапан направляет поток насоса к гидроаккумуляторам, когда давление падает примерно на 15% ниже максимального установленного давления. При установленном давлении открывается разгрузочный клапан, и весь поток насоса переходит в резервуар при падении давления от 25 до 50 фунтов на квадратный дюйм. Когда насос работает в байпасном режиме, обратный клапан предотвращает разгрузку гидроаккумуляторов в резервуар. Разгрузочный клапан (который представляет собой обратный клапан с высоким коэффициентом заполнения) удерживается закрытым давлением холостого хода насоса до тех пор, пока насос не отключится.

Для поддержания давления: Еще одно распространенное применение гидроаккумуляторов — поддержание давления в контуре, пока насос не нагружен. Это особенно полезно при использовании насосов фиксированного объема в длительных циклах выдержки. Схема пресса для ламинирования на Рисунке 16-3 зажимает материал и удерживает его с усилием от одной до пяти минут. Если бы насос протекал через предохранительный клапан под высоким давлением в течение этого времени, выделялось бы много тепла, тратя энергию. С насосом с компенсацией давления потери энергии будут меньше, но система все равно может перегреться за короткое время.

Рис. 16-3. Использование гидроаккумулятора для поддержания давления и / или компенсации утечки

Добавление гидроаккумулятора, регулятора расхода и реле давления к контуру насоса фиксированного объема позволяет насосу разгружаться, когда давление равно или превышает минимальную настройку реле давления. Если утечка в клапане или уплотнениях цилиндра позволяет давлению упасть примерно на 5%, реле давления переключает гидрораспределитель, чтобы создать давление на торец крышки цилиндра и восстановить давление до максимума. Единственный раз, когда насос нагружается, — это когда требуется жидкость.Эта схема будет непрерывно ламинировать детали и не требует теплообменника. Регулятор расхода должен быть установлен на пониженную скорость, чтобы гидроаккумулятор не опорожнялся слишком быстро, когда гидрораспределитель перемещается для втягивания плиты. Поток для компенсации утечки незначительный и не требует высокой скорости.

Разгрузочный клапан гидроаккумулятора, показанный на Рисунке 16-3, представляет собой запирающий обратный клапан с высоким коэффициентом сжатия, который удерживается закрытым за счет низкого давления, когда насос разгружен. Он открывается для разряда любой накопленной энергии при выключении насоса.

Для поглощения удара: Быстро движущиеся гидравлические контуры могут создавать скачки давления, вызывающие сотрясение при резком прекращении потока. В таких подверженных ударам контурах можно установить гидроаккумуляторы, чтобы снизить разрушающее давление и выбросы потока до приемлемого уровня или полностью их устранить. (Аккумуляторы могут справиться с другими проблемами скачков давления с помощью некоторых дополнительных клапанов для особых случаев.)

На рисунке 16-4 изображен аккумулятор, установленный для устранения скачков давления, вызванных внезапной блокировкой потока.Заправка азотом в этой установке должна быть на 5-10% выше рабочего давления. Это предотвращает попадание гидроаккумулятора в контур, кроме случаев скачков давления. Здесь лучше всего работает баллонный аккумулятор, поскольку он быстро реагирует на изменения давления. (Соблюдайте осторожность при применении аккумуляторов в ситуациях, связанных с ударами. Можно фактически усилить удар, а не уменьшить или устранить его.)

Рис. 16-4. Использование гидроаккумулятора для устранения удара, вызванного внезапной остановкой потока

В качестве аварийного источника питания: Некоторым машинам с гидравлическим приводом всегда может потребоваться остановка в открытом положении, чтобы не повредить продукт или оборудование.Когда из-за сбоя питания гидравлический насос отключается и машина оказывается в каком-то положении, отличном от открытого, должен быть какой-то способ открыть ее. Резервный насос с приводом от двигателя может восполнить счет и в некоторых случаях может быть лучшим средством. Другой вариант — использовать аккумуляторы, которые заряжаются перед первым циклом и хранятся в таком состоянии до выключения машины. Накопленная энергия готова для перевода машины в открытое положение в случае сбоя питания.

Схема на Рисунке 16-5 управляет шиберной заслонкой бункера для отходов, которая открывается гидравлически, чтобы заполнить транспортную тележку.Схема расположена в удаленном месте, подверженном сбоям в электроснабжении, поэтому она предназначена для автоматического закрытия ворот в случае отключения электроэнергии.

Рис. 16-5. Использование аккумулятора в качестве аварийного источника питания

На принципиальной схеме показан цилиндр в состоянии покоя с работающим насосом. Когда агрегат запускается, соленоиды C и C2 на нормально открытых 2-ходовых распределителях находятся под напряжением. Они остаются под напряжением, пока включен насос. Первый поток насоса проходит через обратный клапан и заполняет аккумулятор достаточным количеством жидкости, чтобы выдвинуть цилиндр из любого открытого положения.При наличии электроэнергии ворота можно открывать и закрывать, чтобы сбросить отходы в ожидающий грузовик. Если грузовик заполняется и происходит сбой питания, насос останавливается и все соленоиды обесточиваются. В этот момент аккумулятор подсоединяется к концу крышки цилиндра, и жидкость в конце штока цилиндра имеет свободный путь к резервуару.

Обратите внимание на ручной слив, подключенный к линии между обратным клапаном и аккумулятором. Этот слив необходимо открыть перед работой с контуром. Табличка на машине предупреждает обслуживающий персонал о потенциальной опасности, если аккумулятор не слит.Аварийные источники питания — единственная аккумуляторная цепь, которая в большинстве случаев не может быть разряжена автоматически.

Меры предосторожности для аккумулятора

• Всегда используйте какой-либо способ слить воду из аккумулятора при выключении. (В конце этого раздела показано несколько способов автоматического слива аккумулятора. Кроме того, всегда есть старый резервный, ручной слив.) Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что он сброшен.
• Убедитесь, что поток в гидроаккумуляторе ограничен разумной скоростью во время работы и выключите, чтобы избежать повреждения машины или трубопроводов.Аккумуляторы будут выпускать жидкость с любой скоростью, которую позволяет выходящий путь потока. Такой высокий поток длится недолго, но ущерб, который он наносит, наносится быстро.
• Всегда изолируйте насос от гидроаккумулятора с помощью обратного клапана, чтобы жидкость не могла протекать обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток из гидроаккумулятора может двигать насос в обратном направлении, а в некоторых случаях приводить к превышению скорости и разрушению.
• Проверяйте давление предварительной зарядки гидроаккумулятора при установке и не реже одного раза в день в течение первой недели работы.Если в течение этого времени заметной потери давления не наблюдается, сделайте следующую проверку через неделю. Если все в порядке, то после этого делайте плановую проверку каждые три-шесть месяцев. Когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, и, наконец, цикл замедляется.

Один из способов проверить предварительную зарядку гидроаккумулятора — выключить насос, дать возможность гидроаккумулятору полностью слить масло обратно в бак, а затем подсоединить элементы зарядного комплекта, рисунок 16-6.Сначала снимите колпачок газового клапана и установите на газовый клапан манометр, шланг и тройниковую рукоятку комплекта для зарядки. Затем поверните тройник внутрь, чтобы открыть клапан и снять показания манометрического давления. Однако каждый раз, когда выполняется эта операция, существует вероятность того, что клапан не переустановится, и газ начнет течь.

Рис. 16-6. Зарядка аккумулятора или проверка его давления предварительной зарядки с помощью зарядного комплекта

. Чтобы избежать потенциальной утечки газа, на рис. 16-7 показаны два неинвазивных метода проверки предварительной зарядки.Оба они быстрые, простые и могут быть выполнены практически в любое время без длительного перерыва в производстве. Любой из этих способов дает быструю и достаточно тщательную проверку без вторжения в водопровод. Они не на 100% точны, но будут находиться в пределах ± 5% от показаний манометра — и их делает почти любой. Метод слева является наименее точным, особенно при использовании манометра, заполненного глицерином.

Только запуск насоса Метод слева показывает скачок давления после запуска насоса, а затем устойчивый подъем до установленного давления.Этот первый скачок представляет собой давление предварительной зарядки, а устойчивый подъем происходит во время сжатия газа в баллоне или за поршнем. Время между первым скачком давления и достижением давления в системе зависит от объема гидроаккумулятора и производительности насоса.

Рис. 16-7. Две неинвазивные процедуры для проверки давления предварительной зарядки гидроаккумулятора

Отключение насоса при полном давлении Метод является самым простым и наиболее точным, особенно если клапан сброса гидроаккумулятора управляется вручную.Жидкость можно спускать медленно с помощью ручного слива, поэтому манометр медленно достигает давления перед заправкой.

При использовании этого метода система должна находиться под давлением, а аккумулятор заряжен как минимум выше давления предварительной зарядки. При отключении системы открывается автоматический или ручной слив, и давление начинает падать. Поскольку манометр показывает давление масла, и единственная причина, по которой оно существует, это из-за захваченного газа над ним, давление упадет до определенной точки, а затем внезапно упадет до нуля. Считайте давление, когда манометр внезапно упадет до нуля, чтобы определить предварительную заправку газом.

Этот метод является наиболее точным, но он не точен, как показания манометра, поэтому используйте его для беглой проверки так часто, как это необходимо, чтобы увидеть, удерживается ли газовый заряд.

Давление предварительной зарядки гидроаккумулятора

Обычно газовые аккумуляторы предварительно заряжаются примерно до 85% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что баллон или поршень не будут выпускать всю жидкость во время каждого цикла. Если вся жидкость откачивается с высокой скоростью, баллоны могут попасть в тарельчатые клапаны, а поршни могут деформироваться при ударе металла по металлу.

В некоторых приложениях это значение 85% может быть низким из-за низкого минимального давления в системе. В таком случае используйте гидроаккумулятор поршневого типа, потому что поршень может перемещаться вверх по каналу почти на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки меньше половины максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что при трении самого себя в нем образуются отверстия.

Применение аккумуляторов

Многие приложения могут использовать аккумулятор любого типа с одинаково удовлетворительными результатами.Однако бывают случаи, когда один конкретный стиль более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Как упоминалось в предыдущем разделе, величина давления предварительной зарядки является одной из причин выбора баллонного или поршневого гидроаккумулятора.

Аккумуляторы с тяжелой нагрузкой медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают как амортизаторы. Аккумуляторы с тяжелой нагрузкой уменьшают, но не останавливают скачки давления. Поршневые гидроаккумуляторы не так быстро реагируют на быстрое повышение давления, как баллонные.Поэтому в таких ситуациях лучшим выбором будет баллонный аккумулятор.

Некоторые контуры гидроаккумуляторов устанавливаются для гашения скачков высокого давления на выходе поршневых насосов. Поршневой аккумулятор в этом приложении не может реагировать достаточно быстро, чтобы выполнить свою работу. Кроме того, короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений. В схеме этого типа лучше всего работает баллонный аккумулятор.

Калибровочные аккумуляторы

Большинство поставщиков аккумуляторов предлагают в своей литературе информацию о размерах аккумуляторов для любой из вышеперечисленных схем.Многие предлагают компьютерные программы, требующие только ввода системных требований. Затем программа рассчитывает размер аккумулятора и выводит номер детали. Одна компания предлагает формулу и программное обеспечение для использования в Интернете.

Клапаны сброса гидроаккумулятора

Во всех вышеупомянутых применениях гидроаккумуляторов (за исключением случая аварийного энергоснабжения) жидкость из гидроаккумулятора сливалась автоматически при остановке. Это очень важно, потому что аккумуляторы накапливают энергию, которая может представлять угрозу безопасности и может вызвать повреждение машины.Вот примеры различных типов разгрузочных клапанов и схем гидроаккумулятора.

На рисунке 16-8 показана одна часто используемая схема. Нормально открытый двухходовой регулирующий клапан с электромагнитным управлением входит в линию насоса между стопорным обратным клапаном и аккумулятором. Электромагнитный клапан подключен так, что он находится под напряжением при запуске насоса и обесточивается при остановке насоса. Отверстие перед 2-ходовым клапаном контролирует поток, когда гидроаккумулятор разряжается, чтобы предотвратить повреждение клапана.Такая конструкция одинаково хорошо работает с насосами с фиксированным рабочим объемом или с насосами с компенсацией давления.

Рис. 16-8. Схема, в которой используется электромагнитный клапан для разгрузки аккумулятора.

Предупреждение: некоторые электромагнитные клапаны, даже если они предназначены для непрерывного режима работы, сильно нагреваются при длительном включении питания. Такой перегрев может привести к образованию отложений лака и блокировке внутренних частей клапана в закрытом состоянии после отключения насоса. Это означает, что захваченная энергия не разряжается, и аккумулятор может причинить вред любому, кто работает в цепи.

Схема сброса на Рисунке 16-9 предназначена только для насосов с компенсацией давления. Комплектный набор клапанов изолирует гидроаккумулятор во время работы насоса и автоматически опорожняет его при остановке. Комплект состоит из запорного обратного клапана, запирающего обратного клапана и диафрагмы для регулирования потока.

Рис. 16-9. Контур с гидравлическим управлением, который изолирует и опорожняет аккумулятор, питаемый насосом с компенсацией давления

При запуске насоса поток направляется в контур и аккумулятор.Давление на выходе из насоса приводит к смещению запорного клапана с пилотным закрытием, блокируя поток в резервуар. Когда аккумулятор полон, насос компенсирует отсутствие потока, и контур ожидает нового цикла. Когда давление падает, насос возвращается в рабочий режим и компенсирует расход, поступающий в контур. При отключении насоса давление в пилотном клапане на закрывающем пилотном обратном клапане падает, и клапан переключается на открытие. Теперь накопленная в аккумуляторе энергия передается в резервуар через отверстие. Этот контур очень надежен, поскольку закрытие и / или открытие клапанов зависит от давления в системе или насоса.

Насос фиксированного объема необходимо подключить к резервуару при очень низком давлении, когда его поток не работает. Общая схема разгрузки насоса фиксированного объема и разгрузки аккумулятора показана на Рисунке 16-10. Разгрузочный предохранительный клапан с внутренним управлением и встроенным обратным клапаном направляет весь поток насоса в контур и гидроаккумулятор до тех пор, пока система не достигнет установленного давления. Когда управляющий шар начинает разгружаться, давление в системе давит на разгрузочный поршень и выталкивает его из седла.Это снимает все давление с верхней части тарелки предохранительного клапана. Насос разгружается в резервуар под давлением от 25 до 100 фунтов на квадратный дюйм, пока давление в системе не упадет примерно на 15%. После этого падения сила пружины толкает разгрузочный поршень назад, и поток насоса снова возвращается в контур.

Рис. 16-10. Контур с гидравлическим управлением, который изолирует, разгружает и опорожняет аккумулятор, питаемый насосом постоянной производительности.

Разгрузочный клапан гидроаккумулятора блокирует попадание жидкости в резервуар во время работы насоса и открывается для сброса накопленной энергии при его отключении.Разгрузочный клапан гидроаккумулятора представляет собой запорный клапан с высоким коэффициентом (до 200: 1), который закрывается из-за ненагруженного или рабочего давления насоса. При соотношении площадей 200: 1 между тарельчатым клапаном и пилотным поршнем давление 25 фунтов на квадратный дюйм в канале управления остановится до 5000 фунтов на квадратный дюйм при отключении тарельчатого клапана. Это удерживает жидкость в контуре гидроаккумулятора до тех пор, пока насос не будет остановлен. Затем вся хранящаяся под давлением жидкость быстро и безопасно стекает в резервуар. (Один поставщик предлагает разгрузочный предохранительный клапан и разгрузочный клапан гидроаккумулятора в одном корпусе.Эта комбинация упрощает прокладку трубопроводов, обеспечивая при этом тот же эффект.)

Другое применение аккумуляторов

Аккумуляторы также используются в системах, где тепловое расширение может вызвать чрезмерное давление. Цилиндры с заблокированными портами в зоне с высокой температурой окружающей среды могут перейти под высокое давление, если нет места для расширяющейся жидкости.

Еще одно применение аккумуляторов — это барьер между двумя разными жидкостями. Насос, в котором используется гидравлическая жидкость, поддерживает давление в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда.

Один поставщик предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Дополнительные схемы и другую информацию об аккумуляторах см. В готовящейся к публикации электронной книге автора Fluid Power Circuits Explained.

Что такое гидроаккумуляторы? Как они работают?

Введение:

«Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но ее можно преобразовать из одного в другое.Эта энергия также может храниться в устройстве или оборудовании, так что их можно использовать в другой форме. Например, мы знаем о функции маховика в роторной машине. Он получает энергию от первичного двигателя, сохраняет полученную энергию и, при необходимости, возвращает энергию в ту же систему. Другой пример накопления и преобразования энергии, который является самой последней разработкой в ​​автомобильной промышленности, — это K.E.R.S , или система рекуперации кинетической энергии. Система использует кинетическую энергию, когда автомобиль снижает скорость, и возвращает ее самому автомобилю для ускорения.Таким образом, энергия накапливается в той или иной форме и возвращается в систему в другой форме. Я стараюсь здесь подчеркнуть, что «энергия сохраняется». Вы когда-нибудь задумывались, как хранится энергия? Прочтите здесь, чтобы узнать об одном из наиболее широко используемых устройств накопления энергии — гидроаккумуляторе.

Что такое гидроаккумулятор?

Это простое гидравлическое устройство, которое накапливает энергию в виде давления жидкости. Это сохраненное давление может внезапно или периодически сбрасываться в соответствии с требованиями.В случае гидравлического подъемника или гидравлического крана требуется большое количество энергии, когда подъемник или кран движется вверх. Эта энергия поступает от гидроаккумулятора. Но когда лифт движется в нисходящем направлении, это не требует огромного количества энергии. В это время масло или гидравлическая жидкость, перекачиваемые из насоса, хранятся в гидроаккумуляторе для использования в будущем.

Работа гидроаккумулятора:

Аккумулятор обычно имеет цилиндрическую камеру, в которой находится поршень.Этот поршень либо подпружинен, либо на нем удерживается определенный расчетный вес, либо даже находится под давлением пневматики. Гидравлический насос перекачивает жидкость в аккумулятор, который представляет собой не что иное, как герметичный контейнер. Объем емкости фиксированный и не может быть изменен. Но количество гидравлической жидкости, перекачиваемой внутри контейнера, постоянно увеличивается. Таким образом, давление гидравлической жидкости внутри контейнера начинает увеличиваться.

На рисунке слева показан гидроаккумулятор, который состоит из неподвижного вертикального цилиндра, содержащего ползун.На гидроцилиндр возлагается тяжелый груз. Вход цилиндра соединен с насосом, который непрерывно подает воду или гидравлическую жидкость под давлением в цилиндр. Выход цилиндра соединен с машиной (которая может быть подъемником или краном).

Плунжер в начале находится в самом нижнем положении. Насос непрерывно подает гидравлическую жидкость под давлением. Если гидравлическая жидкость под давлением не требуется машине, она будет храниться в цилиндре.Это поднимет гидроцилиндр, на который поставлен тяжелый груз. Когда гидроцилиндр находится в самом верхнем положении, цилиндр заполнен гидравлической жидкостью, а гидроаккумулятор накопил максимальное количество энергии давления. Когда машине (крану или лифту) требуется большое количество энергии, аккумулятор подает эту энергию, и гидроцилиндр начинает опускаться.

Но есть ли ограничение по давлению?

Как упоминалось ранее, на гидроцилиндр или гидроцилиндр удерживается вес, противодействующий давлению пружины или иногда даже давлению воздуха.Таким образом, сила пружины, веса или давления воздуха определяет давление жидкости, хранящейся внутри контейнера. Насос нагнетает жидкость внутри контейнера до тех пор, пока вес не будет полностью поднят или пружина полностью не сжата, после чего насос останавливается автоматически (или иногда вручную).

Какая польза от этой накопленной энергии давления?

Гидравлическая жидкость, хранящаяся внутри контейнера, имеет энергию в виде давления. Эту энергию давления можно использовать для многих операций.Например, в отраслях промышленности в трубопроводах предусмотрено бесконечное количество клапанов, и оператор не может управлять каждым клапаном вручную, а иногда невозможно запомнить расположение всех клапанов. Мнемосхема расположена в диспетчерской, что позволяет видеть все клапаны с высоты птичьего полета. Эти клапаны обычно имеют дистанционное гидравлическое управление. Система обычно имеет масляный резервуар, насос, аккумулятор, трубопроводы и клапаны.Насос нагнетает гидравлическое масло через гидроаккумулятор и трубопроводы, тем самым управляя соответствующими клапанами. Когда операции завершены, насос подает масло под давлением в аккумулятор, который сохраняет масло под давлением для дальнейшего использования.

Зачем нам аккумулятор?

Если бы не было аккумулятора, гидравлический насос работал бы непрерывно, чтобы удовлетворить потребность в работе клапана. Насос будет часто запускаться и останавливаться, что влияет на производительность и состояние насоса.Также в аккумуляторе накапливается энергия, которую можно использовать в аварийной ситуации, когда нет других источников питания. Это можно сравнить с использованием конденсаторов в электрических цепях. В отелях и других отраслях промышленности вода обычно хранится в гидроаккумуляторах, называемых «гидрофоры», которые способны подавать воду на большую высоту, уменьшая нагрузку на насосы — например, если есть заводы, на которых резервуары для воды нельзя разместить сверху. здания из-за некоторых ограничений и поэтому размещаются на земле.Для подачи воды на большую высоту требуется насос сравнительно большей производительности. Но его можно заменить на насос меньшей производительности и гидрофор, который является аккумулятором. Вода накапливается против давления воздуха внутри аккумулятора, и всякий раз, когда потребность в воде возникает на большей высоте, вода перекачивается с помощью давления воздуха внутри аккумулятора, просто открывая соответствующие клапаны. Это снижает потребность в насосе большей производительности и позволяет избежать непрерывного цикла пуска-останова насосов.

Использование аккумуляторов:

Для увеличения потока насоса : Как обсуждалось ранее, наиболее распространенным использованием аккумуляторов является увеличение потока насоса. Определенные контуры машинного оборудования требуют большого количества потока масла в течение короткого времени, а затем используют мало жидкости или вообще не используют ее в течение длительного периода. Таким образом, обычно, когда контур не требует подачи масла, насос поддерживает давление в гидроаккумуляторе для будущего использования.

Для поглощения удара: Иногда резкое изменение положений или операций клапана может вызвать волну давления, которая вызывает сотрясение.Давление в быстро движущихся гидравлических контурах может вызвать скачки давления, которые также вызывают удар при резкой остановке потока. При установке в подверженных ударам зонах гидравлических контуров гидроаккумуляторы служат в качестве устройств гашения скачков давления.

В качестве аварийного источника питания _: _ Суда обычно имеют аварийные средства запуска спасательных средств. Двигатели спасательных шлюпок запускаются вручную или иногда гидравлически. Они действуют как вспомогательные средства запуска во время чрезвычайной ситуации.

Изображение предоставлено:

www.hydraulicspneumatics.com

www.albeedigital.com

www.roymech.co.uk

Типы гидроаккумуляторов, типы гидроаккумуляторов функции, правила выбора

Гидроаккумуляторы для водоснабжения

Открывая кран в загородном доме, хозяин редко задумывается, откуда берется вода. Конечно, всем известно, что источником живительной влаги в системе водоснабжения является колодец, и что вода из него поступает в дом с помощью гидронасоса.Но далеко не все помнят один из основных элементов системы. Между тем для бесперебойного водоснабжения и увеличения срока службы системы гидроаккумуляторы для водоснабжения просто необходимы.

Содержание

• Функция гидроаккумуляторов в системе водоснабжения
• Устройство и принцип работы гидроаккумуляторов
• Типы гидроаккумуляторов: как сделать правильный выбор

Функция гидроаккумуляторов в системе водоснабжения

Гидравлический аккумулятор для систем водоснабжения, или напорный бак, предназначен для аккумулирования воды и поддержания давления, необходимого для нормального функционирования системы, а также действует как амортизатор для гидравлических ударов, возникающих в результате запуска насоса или открытие запорной арматуры.Именно такая конструкция отвечает за создание нужного давления для правильной работы водопровода.

Ни одна замкнутая система водоснабжения не обходится без гидроаккумулятора

Интересно: гидроудары страшны не только «плевками» из крана. Они могут существенно повредить не только элементы водопровода, но и сантехнику.

Конечно, использование аккумуляторов не является обязательным условием. В открытой системе, в основе которой лежит большой резервуар для воды, расположенный на некотором возвышении, в этом устройстве вообще нет необходимости.

А вот для загородного дома обычно применяется замкнутая схема водоснабжения с гидроаккумулятором. Это позволяет избежать большого количества проблем.

Важно: устройство значительно увеличивает срок службы насоса за счет уменьшения количества кратковременных запусков системы. Кроме того, установка гидроаккумулятора компенсирует расширение воды в трубах, что позволяет избежать возникновения избыточного давления.

Устройство и принцип работы гидроаккумуляторов

Напорный бак состоит из герметичного корпуса из металла и резиновой мембраны, аналогичной баллону, но отличающейся высокой прочностью.Все пространство между эластичной мембраной и телом заполнено безопасным для живых организмов инертным газом. Гидроаккумуляторы устанавливаются на трубопровод и присоединяются к нему посредством фланцевого соединения.

Аккумулятор для водопровода

Как работает напорный бак? Сначала вода попадает в эластичную мембрану и растягивает ее, в результате чего газ, находящийся между телом и мембраной, сжимается, увеличивая давление на мембрану.Именно благодаря эластичности эластичной мембраны и давлению газа в водопроводе поддерживается нужный уровень давления. При достижении необходимого давления внутри резинового бака насос будет отключен с помощью специального реле. Когда клапан открывается, давление падает, и насос снова включается.

Постоянная подача воды в гидроаккумулятор позволяет избежать кратковременных запусков насоса, ведущих к его быстрому износу. Как правило, объем напорного бака подбирается таким образом, чтобы он вмещал не менее четверти максимального минутного расхода воды в доме.Конечно, за это время вы мало что сделаете, но ополоснуть руки или набрать кружку воды за пятнадцать секунд вполне возможно. К тому же ситуация, когда в доме есть максимальный забор воды, встречается крайне редко, поэтому запаса воды в гидроаккумуляторе может хватить даже на мытье посуды.

Типы гидроаккумуляторов: как сделать правильный выбор

Гидроаккумуляторы делятся на два типа:

Название типа устройства полностью соответствует способу установки.Выбор будет проще, если в помещении можно использовать только один вид, но если габариты помещения позволяют использовать как вертикальные, так и горизонтальные напорные баки, останавливаться на каком-либо одном очень сложно.

Вертикальный гидроаккумулятор для водоснабжения

В этом случае следует обратить внимание на то, как воздух удаляется из резиновой мембраны. Наверное, всем известно, что вода всегда содержит растворенный воздух, который со временем выделяется и образует воздушные пробки в разных местах водопровода.

Полость перепонки не исключение. Так, для стравливания этого воздуха на каждом гидроаккумуляторе для систем водоснабжения инструкция предусматривает наличие дополнительного штуцера.

Горизонтальный гидроаккумулятор для водоснабжения

Вертикальные гидроаккумуляторы накапливают воздух в своей верхней части и легко снимаются с помощью такого нехитрого приспособления, но в напорных баках горизонтального типа дополнительный участок водопровода, в том числе шаровой клапан, воздушный ниппель и слив в канализацию, обязателен.

Совет: стравливать воздух из гидроаккумулятора следует не реже одного раза в месяц.

Удаление воздуха актуально только для баков емкостью более 100 литров, выбор гидроаккумулятора меньшего размера ограничен только простотой установки модели. Воздушные пробки в небольших сосудах под давлением удаляются путем периодического полного опорожнения.

Совет: вы можете выпустить воздух из небольших аккумуляторов через кран для умывальника или любое другое место, но сначала вы должны полностью отключить питание устройства.Для достижения лучшего результата повторите эту процедуру несколько раз.

К сожалению, большинство импортных напорных резервуаров на практике оказываются абсолютно не адаптированными к особенностям наших систем водоснабжения. Поэтому такая техника очень быстро выходит из строя. Аккумуляторы для водоснабжения Джилекс выпускает российская компания, которая разработала отличное оборудование, идеально подходящее для бытовых условий. К тому же эти устройства имеют более низкую цену по сравнению с импортными аналогами.

Аккумуляторы: гидроаккумуляторы | Плюсы авиации

Гидравлический накопитель энергии

Крис Гросеник

(нет справа) Аккумуляторы обеспечивают резервное питание
для тормозов, шасси, аварийных приложений,
и запуск ВСУ. Средний пневматический заряд
в аккумуляторе составляет от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Хотя аккумуляторы тесно связаны с гидравлическими системами, они находят применение и в других системах самолетов.Они бывают разных размеров и, в зависимости от области применения системы, либо заряжаются газом, либо используют механическую силу для хранения энергии в виде жидкости под давлением. Пневматические аккумуляторы под давлением используются в основном в гидравлических системах, а механические аккумуляторы используются в различных приложениях, таких как топливо для запуска ВСУ и консистентная смазка для систем смазки трима. Конструкция гидроаккумуляторов варьируется и развивалась с годами, причем наиболее преобладающей является цилиндрическая форма.

Принципы работы
Аккумуляторы представляют собой простые устройства, состоящие из поршня, цилиндрической формы. рукав и две заглушки. Поршень может свободно перемещаться по всей длине гильзы цилиндра, подобно бесштоковому поршню в гидравлическом приводе. Давление из гидравлической системы самолета поступает на сторону жидкости и толкает поршень к пневматической стороне цилиндра. Когда поршень отталкивается от конца жидкости, он сжимает захваченный газ на пневматической стороне.Когда давления выравниваются, поршень перестает двигаться, и аккумулятор теперь накапливает заданное количество жидкости под давлением. Обратный клапан от источника давления и переключающие / запорные клапаны удерживают жидкость под давлением до тех пор, пока она не понадобится для выполнения работы. Основные физические принципы, которые здесь работают, — это теоретическая несжимаемость одной жидкости (гидравлическое масло) и высокая сжимаемость другой жидкости (азота или воздуха).

Конструкция гидроаккумулятора
Большинство гидроаккумуляторов имеют цилиндрическую форму с пневматической и жидкостной сторонами, разделенными внутренним свободно плавающим поршнем.В зависимости от доступного пространства внутри самолета пневматическая сторона может использовать трубопровод для определения местоположения манометра и сервисного клапана. Старые модели аккумуляторов были сферическими с диафрагмами баллонного типа для отделения пневматики от гидравлики. Некоторые гидроаккумуляторы сконструированы с использованием пружины вместо пневматического давления для обеспечения силы для перемещения поршня. Этот тип используется в основном в системах с низким давлением, таких как топливные системы APU, механизмы распределения консистентной смазки и гидравлика на стороне всасывания насоса.

Другой тип гидроаккумулятора — самовмещающийся. Этот гидроаккумулятор имеет три камеры с двумя головками поршней, соединенными между собой общим штоком. Этот тип гидроаккумулятора используется в гидравлических системах, где объем резервуара невелик или важна скорость работы. Самолеты-истребители и вертолеты имеют такую ​​конфигурацию из-за ограниченного пространства и небольших объемов гидравлической системы. Новейшая технология аккумуляторов — это гелиевые сильфоны, которые используются в истребителях продвинутого поколения.Этот аккумулятор не требует технического обслуживания и требует замены в случае утечки пневматического заряда или выхода его из строя по иным причинам. Емкость гидроаккумулятора варьируется от 500 кубических дюймов (C-5, самовмещающийся) до 50 кубических дюймов (многие применения в самолетах), и конструкция гидравлической системы определяет, какая емкость требуется.

Приложения
Аккумуляторы обеспечивают резервное питание для тормозов, шасси, аварийного питания. приложения и запуск APU. Они также используются в качестве системных демпферов, поглощающих скачки давления в гидравлических системах с поршневыми насосами большого объема.В демпфирующей роли гидроаккумулятор подсоединяется к напорному трубопроводу ниже по потоку от насоса (ов), и емкость для этой функции обычно составляет 100 кубических дюймов. Аккумуляторы объемом от 10 до 25 кубических дюймов используются в качестве местных демпферов, и в зависимости от системных требований подсистемы, такие как органы управления полетом или шасси, могут нуждаться в защите от скачков давления или характеристик потока, обусловленных конструкцией водопровода. У больших самолетов есть как минимум один тормозной аккумулятор, а у некоторых — до четырех.

Аккумуляторы тормозов используются для буксировки с земли, и поэтому они довольно часто используются. При потере гидравлической системы в полете, тормозной аккумулятор может стать разницей между тем, чтобы остаться на асфальте и превратиться в 100-тонную грязевую тележку. Еще одним компонентом многих тормозных систем является компенсатор возвратной системы. Это устройство представляет собой пружинный аккумулятор, который компенсирует изменения объема в системе возврата тормоза, когда включен стояночный тормоз, или когда конструкция системы требует места для расширения в возвратной трубке.Изменения температуры в этой застрявшей жидкости могут вызвать повышенное давление (нагрев) или потерю тормозов (холод). Большинство коммерческих самолетов используют электрическую энергию для запуска APU, но военные используют гидравлический аккумулятор для запуска на многих планерах. С гидравлическим запуском философия конструкции такова, что когда войска находятся в глуши, они могут вручную накачать аккумулятор и уехать из города, не имея дело с потенциально разряженными батареями.

Обслуживание и устранение неисправностей аккумулятора
Следует помнить о двух общих правилах обслуживания.Во-первых, перед обслуживанием необходимо очистить аккумулятор от заряда жидкости. Во-вторых, следуйте инструкциям по обслуживанию, предоставленным производителем самолета, чтобы убедиться, что аккумулятор имеет правильную емкость или характеристики демпфирования.

Диаграммы обслуживания обычно прикрепляются к самолету вблизи сервисного клапана, и в качестве газа выбирается азот. В гидроаккумуляторах возникают утечки пневматики в трубках, манометрах и сервисном клапане. Когда это происходит, поршень перемещается к пневматическому отверстию, пока на пневматической стороне не останется места для правильного заряда.Эта проблема проявляется, когда требуется постоянное обслуживание или количество циклов компонентов меньше ожидаемого. Еще один признак утечки — быстрое падение давления в пневматике после обслуживания. Один из способов устранения этой проблемы — присоединить источник пневматического давления к сервисному клапану и подать давление от 2000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Используйте жидкость для обнаружения утечек (мыльную воду), чтобы найти утечку в пневматике; много раз сервисный клапан протекает из-за того, что поворотная гайка была перетянута за предел от 50 до 70 дюймов на фунт, и седло клапана повреждено.Сбросьте давление и устраните утечку, а затем повторно подайте пневматическое давление от 2000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Переключайте компоненты до тех пор, пока они не перестанут работать, а затем обслуживайте пневматическую сторону до нужного давления. Этот процесс заставляет избыточное жидкость из гидроаккумулятора, чтобы его было достаточно для получения правильного пневматического заряда.

Еще одна проблема с гидроаккумуляторами — внутренняя утечка. Это труднее обнаружить в самолетах с вентилируемыми резервуарами или резервуарами под давлением, но это совершенно очевидно в самолетах, оборудованных резервуарами поршневого типа.Когда система находится под давлением, жидкость просачивается через уплотнения поршня и заполняет пневматическую полость, а когда система сбрасывается, газ утекает в другую сторону в гидравлическую систему. Если есть подозрение на утечку такого типа, откройте сервисный клапан и, если вытечет большое количество жидкости, необходимо заменить поршневые уплотнения. Допускается утечка небольшого количества жидкости при открытии сервисного клапана, поскольку поршни имеют канавки и отверстия для удержания небольшого количества гидравлической жидкости для смазки уплотнений и стенок цилиндра.

Иногда поршень застревает в стенке цилиндра, и никакое давление не может его высвободить. Обычно это легко обнаружить, потому что пневматическое давление не изменится, и компоненты не будут работать без давления в системе. Также проверьте монтажные зажимы, их обычно необходимо затянуть до определенных значений, и если они будут слишком тугими, это может привести к деформации цилиндра, достаточной для заедания поршня. Аккумуляторы, используемые в режиме демпфирования, труднее устранять из-за заедания поршня, потому что здесь нет очевидной проблемы.В зависимости от самолета удаление и стендовая проверка могут быть единственным способом найти застрявший поршень в этом типе применения. При замене аккумуляторов необходимо удалить воздух из аккумуляторов, особенно это касается самовмещающихся аккумуляторов. Из-за возвратной камеры и добавленного объема жидкости любой воздух, захваченный в напорной или возвратной камере, влияет на пневматический заряд, создавая больший пневматический объем, чем требуется. Захваченный воздух в пространствах для жидкости сжимает больше, чем жидкость, и заставляет поршень приближаться к концу для жидкости.Самолеты, использующие этот тип гидроаккумулятора, имеют уникальную гидравлическую прокачку. процедуры по устранению этой проблемы.

На некоторых самолетах правильное обслуживание резервуара зависит от заряда жидкости в гидроаккумуляторе. Ознакомьтесь с инструкциями по обслуживанию резервуара, чтобы узнать, нужно ли опорожнять аккумулятор перед добавлением жидкости, иначе может произойти выброс жидкости за борт. Всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию самолета перед выполнением любой из этих процедур, чтобы убедиться, что они могут быть выполнены безопасно. Многие руководства по обслуживанию не содержат подробных процедур поиска и устранения неисправностей аккумулятора, поэтому знание системы и компонентов очень полезно в таких ситуациях.

Вопросы безопасности
Аккумуляторы хранят большие объемы сжатого газа и жидкости и опасны для неподготовленных и неосведомленных. Средний пневматический заряд в аккумуляторе составляет от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм. Этого давления более чем достаточно, чтобы проколоть кожу и вызвать серьезные проблемы со здоровьем — даже смерть. Еще одна опасность — полностью заряженный аккумулятор. При сохранении давления жидкости 3000 фунтов на квадратный дюйм или более небольшая утечка может разрезать одежду и кожу, как бритва.Никогда не проверяйте наличие утечек в гидравлической или пневматической системе голыми руками. При обнаружении утечек полагайтесь на зрение и слух. Как правило, большие утечки в пневматике сразу обнаруживаются при использовании мыльной воды, а утечки в гидравлической системе под давлением создают туман, похожий на дым. Всегда надевайте защиту для глаз при обслуживании любого пневматического компонента. Иногда манометры, трубопроводы и компоненты выходят из строя при повторном повышении давления, и неожиданный выброс воздуха из обслуживающего оборудования может повредить вам глаза.

Учитывайте энергию, хранящуюся в этих устройствах, и опасности, которые они создают, и всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию самолета, чтобы узнать о конкретных методах работы и мерах предосторожности при работе с пневматическими и гидравлическими системами.

Дополнительные ресурсы
http://fluidsciences.perkinelmer.com/index.asp
Army TM 55-1520-240-23-2, CH-47D Руководство по техническому обслуживанию
Boeing 757 Руководство по техническому обслуживанию
F-15 Гидравлическое Systems, The Boeing Company и Крис Гросеник,

Гидравлические аккумуляторы — обзор

13.1.2 Способы хранения

Методы накопления энергии в целом можно разделить на следующие категории:

•

Химические вещества

•

Водород

•

298

•

Жидкий азот

•

Кислородный водород

•

Перекись водорода

•

7

83 Биологический

83 Гликоген

•

Электрохимический

•

Батареи

•

Проточные аккумуляторные батареи

•

03

7 •

Конденсатор

•

Суперконденсатор

•

Накопитель сверхпроводящей магнитной энергии

•

Механический

•

Накопитель энергии сжатого воздуха

CAES Накопитель энергии маховика

•

Гидравлический аккумулятор

•

Накопитель гидроэлектрической энергии

•

Пружина

•

Потенциальная энергия

Тепловая

•

Ледохранилище

•

Расплавленная соль

•

Криогенный жидкий воздух или азот

•

0

Солнечный пруд

9076 4

•

Горячий кирпич

•

Графитовый аккумулятор очень высокотемпературный

•

Паровой аккумулятор

•

30
30
30 Система пожаротушения
30

Электролиз существует уже много десятилетий и широко используется для производства кислорода и водорода в химической и бумажной промышленности, в больницах и для сварки.Для хранения энергии водород все еще находится на ранней стадии разработки. Первоначальные затраты высоки из-за высокого давления и диффузии водорода, и обычное оборудование для хранения газа не подходит. Потери при преобразовании электричества обратно в электричество могут составлять 65–80% из-за потерь в выпрямителе, электролизере, сжатии, трансмиссии и топливном элементе (QuantumSphere Inc., 2006).

На рынке разрабатывается несколько коммерчески жизнеспособных систем хранения энергии для гибридных электромобилей (HEV).Наиболее перспективными для решения проблем накопления энергии являются типы устройств, такие как батареи, маховики и ультраконденсаторы. Как показано на Рисунке 14.2, и бензин, и водород имеют более высокую удельную энергию, чем остальные эти электрические накопители (Fuel Cells, 2000, 2008).

Преимущество HEV заключается в том, что они могут использовать высокую удельную энергию жидкого или газообразного топлива для обеспечения транспортных средств с возможностью дальнего действия. И наоборот, HEV может использовать высокую удельную мощность накопителя электроэнергии для обеспечения требований к пиковой мощности.

Аккумуляторы для хранения электроэнергии широко используются во многих приложениях. Для электромобилей во многих промышленно развитых странах разрабатываются литиевые батареи нового поколения; Ожидается, что они постепенно станут доступны и для крупномасштабного хранения.

Еще одна возможная технология — ультраконденсаторы. Эти устройства работают путем накопления и разделения разнородных зарядов. Их обещание заключается в том, что у них нет движущихся частей и что количество циклов, которые они могут включать в свой цикл заряда-разряда, велико.Плотность энергии суперконденсаторов в 100 раз выше, чем у обычных конденсаторов, а плотность мощности в 10 раз выше, чем у обычных батарей, что позволяет использовать их в портативной электронике и электромобилях, а также для хранения энергии, генерируемой из возобновляемых источников, таких как ветер. и солнечная энергия (Wagner, 2008) (рисунок 13.4).

Рисунок 13.4. Модуль маховика, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Из программы НАСА по аэрокосмической технологии маховика.

Электрохимические устройства, называемые топливными элементами, были изобретены примерно в то же время, что и батареи, в 19 веке.Однако по многим причинам топливные элементы не были хорошо развиты до появления пилотируемых космических полетов (таких как программа Gemini в Соединенных Штатах), когда в космических кораблях потребовались легкие, нетепловые (и, следовательно, эффективные) источники электричества. Развитие топливных элементов увеличилось благодаря попытке повысить эффективность преобразования химической энергии, хранящейся в углеводородном или водородном топливе, в электричество (Wagner, 2007).

Было исследовано несколько других технологий: хранилище сжатого воздуха, которое можно закачивать в подземные пещеры и заброшенные шахты (Wild, 2010), и метод, используемый в Solar Project и Solar Tres Power Tower, в котором для хранения используется расплавленная соль. солнечная энергия, а затем направить эту энергию по мере необходимости.Система перекачивает расплавленную соль через башню, нагретую солнечными лучами. В теплоизолированных контейнерах хранится горячий солевой раствор; при необходимости вода используется для создания пара, который подается на турбины для выработки электроэнергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и США. При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии.Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и для охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (NREL, 2011).

CAES — это способ хранения энергии, генерируемой в один момент времени, для использования в другое время; он уже несколько лет работает в США и Германии. Внепиковая (недорогая) электроэнергия сжимает воздух в подземный резервуар для хранения воздуха (рис. 14.4), а затем воздух питает газотурбинный генераторный комплекс для выработки электроэнергии в часы пик (высокая цена) (Wild , 2010).

Избыточное колеблющееся электричество используется для сжатия атмосферного воздуха в глубокие подземные пещеры, подобные хранилищам природного газа. Во время потребления процесс меняется на противоположный, и воздух приводит в действие турбину обычного типа, которая вместо природного газа или пара использует сжатый воздух, подключенный к генератору. Во время сжатия выделяется тепло, тогда как обратный процесс происходит при декомпрессии, и воздух расширяется, так что система может доставлять охлажденный воздух. Электрический КПД составляет около 50%; общий КПД можно повысить, если использовать потенциал нагрева и охлаждения.Похожая концепция использует ветряные воздушные компрессоры (Pockley, 2008).

Накопители с водяным насосом установлены во многих странах для компенсации колебаний спроса на электроэнергию (Рисунок 14.5). Насосные хранилища имеют двойное назначение. ГАЗ спроектирован с двумя резервуарами: верхним и нижним. Как и любая другая гидроэлектростанция, гидроаккумулирующая станция вырабатывает электричество, позволяя воде проходить через турбогенератор. Однако, в отличие от обычных гидроэлектростанций, после того, как гидроаккумулирующая станция вырабатывает электроэнергию, она может перекачивать эту воду из своего нижнего резервуара обратно в верхний резервуар.Это делается в непиковые часы, используя электричество из другого источника для работы насосов станции, фактически сохраняя эту внепиковую электроэнергию (Duke Energy, 2012). Их общее применение ограничено топографией; в Европе большинство потенциальных площадок для хранения насосов уже построено.

Можно упомянуть и другие решения для хранения данных. Расплав соли используется для концентрированного накопления солнечной энергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и в Соединенных Штатах.При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии. Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (Mancini, 2006).

В Дании на местных ТЭЦ установлено несколько сотен резервуаров для хранения горячей воды; размеры варьируются от 10 м ³ до 30 000 м ³ . Критерии размеров часто охватывают потребность ТЭЦ в снабжении сети централизованного теплоснабжения в период низкой пиковой нагрузки в выходные дни.

Накопители энергии играют критически важную роль в обеспечении нашего энергетического будущего (рисунок 13.5):

Рисунок 13.5. Концептуальное представление концепции хранения энергии сжатым воздухом.

От Управления долины Теннесси (TVA) (2004 г.). http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm.

•

, служащий в качестве резерва электроэнергии, как и национальный нефтяной резерв;

•

стабилизация рынков электроэнергии;

•

стабилизация сети передачи и распределения;

•

, что позволяет более эффективно использовать существующие генерирующие активы; и

•

делая возобновляемые источники энергии экономически жизнеспособными (Maegaard, 2011).

Что такое гидроагрегаты и как они работают?

Что такое гидроагрегаты?

Гидравлические силовые агрегаты (иногда называемые гидравлическими силовыми агрегатами) — это автономная система, которая обычно включает в себя двигатель, резервуар для жидкости и насос. Он работает для приложения гидравлического давления, необходимого для привода двигателей, цилиндров и других дополнительных частей данной гидравлической системы.

Как работает гидравлический силовой агрегат?

Гидравлическая система использует замкнутую жидкость для передачи энергии от одного источника к другому с последующим созданием вращательного движения, линейного движения или силы.Силовой агрегат / агрегат обеспечивает мощность, необходимую для этой передачи жидкости.

В отличие от стандартных насосов, в гидроагрегатах используются многоступенчатые системы наддува для перемещения жидкости, и они часто включают устройства контроля температуры. Механические характеристики и технические характеристики гидроагрегата определяют тип проекта, для которого он может быть эффективным.

Некоторые из важных факторов, влияющих на производительность гидроагрегата, — это пределы давления, мощность и объем резервуара.Кроме того, важны его физические характеристики, включая размер, источник питания и мощность накачки. Чтобы лучше понять принципы работы и конструктивные особенности гидравлического силового агрегата, может быть полезно взглянуть на основные компоненты стандартной модели, используемой в промышленных гидравлических системах.

Компоненты конструкции гидравлического силового агрегата / агрегата

Большой и прочный гидравлический силовой агрегат, созданный для работы в различных условиях окружающей среды, будет иметь множество конструктивных характеристик, отличных от типичной насосной системы.Некоторые из стандартных конструктивных особенностей включают:

• Аккумуляторы: Это емкости, которые можно прикрепить к гидравлическим приводам. Они собирают воду из насосного механизма и предназначены для создания и поддержания давления жидкости в дополнение к насосной системе двигателя.
• Мотор-насосы: Гидравлический силовой агрегат может быть оборудован одним мотор-насосом или несколькими устройствами, каждое из которых имеет собственный гидроаккумулирующий клапан. В системе с несколькими насосами обычно работает только один.
• Емкости: Емкость представляет собой резервуар, рассчитанный на достаточный объем, чтобы жидкость в трубах могла стекать в него. Аналогичным образом, иногда может потребоваться слить исполнительную жидкость в резервуар.
• Фильтры: Фильтр обычно устанавливается в верхней части резервуара. Это автономный байпасный блок с собственным двигателем, насосом и фильтрующим устройством. Его можно использовать для наполнения или опорожнения резервуара, активировав разнонаправленный клапан. Поскольку они автономны, фильтры часто можно заменять во время работы силового агрегата.
• Охладители и нагреватели: Как часть процесса регулирования температуры, охладитель воздуха может быть установлен рядом с фильтрующим блоком или за ним, чтобы предотвратить повышение температуры выше рабочих параметров. Аналогичным образом, система отопления, такая как нагреватель на масляной основе, может использоваться для повышения температуры, когда это необходимо.
• Контроллеры силовых агрегатов: Гидравлический контроллер — это интерфейс оператора, содержащий переключатели питания, дисплеи и функции мониторинга.Он необходим для установки и интеграции силового агрегата в гидравлические системы, и обычно его можно найти подключенным к силовому агрегату.

Как выбрать гидравлические силовые двигатели

Источником энергии или первичным двигателем, связанным с большинством гидравлических силовых агрегатов, является двигатель, который обычно выбирается на основе его скорости, уровня крутящего момента и мощности. Двигатель, размер и возможности которого дополняют характеристики гидравлического силового агрегата, может минимизировать потери энергии и повысить рентабельность в долгосрочной перспективе.

Критерии выбора двигателя зависят от типа используемого источника питания. Например, электродвигатель имеет начальный крутящий момент, намного превышающий его рабочий крутящий момент, но дизельные и бензиновые двигатели имеют более равномерную кривую зависимости крутящего момента от скорости, обеспечивая относительно стабильную величину крутящего момента как на высоких, так и на низких скоростях вращения. Следовательно, двигатель внутреннего сгорания может приводить в действие нагруженный насос, но не обеспечивать достаточную мощность, чтобы довести его до рабочей скорости, если он не согласован должным образом с гидравлической силовой установкой.

Размер двигателя

Как показывает практика, номинальная мощность дизельного или бензинового двигателя, используемого с гидравлической силовой установкой, должна быть как минимум вдвое выше, чем у электродвигателя, подходящего для той же системы. Однако стоимость электроэнергии, потребляемой электродвигателем в течение срока его службы, обычно превышает стоимость самого двигателя, поэтому важно найти устройство подходящего размера, которое не будет тратить впустую потребление энергии. Если давление нагнетания и расход жидкости установлены на постоянном уровне, размер двигателя можно измерить по следующим параметрам:

• Мощность

• Галлонов в минуту

• Давление, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм (psi)

• КПД механической откачки

В некоторых случаях гидравлическая система может требовать разных уровней давления на разных этапах процесса откачки, а это означает, что мощность в лошадиных силах может быть рассчитана как среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение), и для проекта может быть достаточно двигателя меньшего размера.Однако двигатель по-прежнему должен соответствовать требованиям крутящего момента для самого высокого уровня давления в цикле. После расчета среднеквадратичного и максимального крутящего момента (включая начальный и рабочий уровни) их можно сопоставить с диаграммами характеристик производителя двигателя, чтобы определить, соответствует ли двигатель необходимому размеру.

Мощность электродвигателя

Электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания, такие как дизельные или бензиновые двигатели, демонстрируют различные характеристики крутящего момента, которые определяют их разную мощность.Типичный трехфазный электродвигатель начинает свою рабочую последовательность с вращения ротора. Когда ротор ускоряется, уровень крутящего момента немного падает, а затем снова увеличивается, когда вращение достигает определенной скорости вращения. Это временное падение называется «тяговым моментом», а максимальное значение — «крутящим моментом пробоя». Когда частота вращения ротора превышает допустимый уровень, крутящий момент резко уменьшается. Кривая зависимости крутящего момента от скорости электродвигателя остается примерно одинаковой независимо от мощности, и он обычно работает с полной нагрузкой, но ниже точки отказа, чтобы снизить риск остановки.

Мощность бензиновых и дизельных двигателей

Двигатели внутреннего сгорания имеют существенно другую кривую зависимости крутящего момента от скорости с меньшими колебаниями крутящего момента. Как правило, дизельные и бензиновые двигатели должны работать на более высоких скоростях, чтобы достичь необходимого крутящего момента для привода насоса. Номинальная мощность в лошадиных силах примерно в два с половиной раза выше, чем у аналога электродвигателя, обычно требуется, чтобы двигатель внутреннего сгорания достиг уровней крутящего момента, необходимых для гидравлического силового агрегата.Производители обычно рекомендуют, чтобы бензиновые или дизельные двигатели работали непрерывно только на части их максимальной номинальной мощности, чтобы продлить срок службы двигателя, а поддержание крутящего момента ниже максимального уровня часто может улучшить топливную экономичность.

Процесс работы гидроагрегатов

Когда гидравлический силовой агрегат начинает работать, шестеренчатый насос вытягивает гидравлическую жидкость из бака и перемещает ее в аккумулятор. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление внутри аккумулятора не достигнет заданного уровня, после чего заправочный клапан переключает насосное действие, чтобы начать циркуляцию жидкости.Это заставляет насос выпускать жидкость через заправочный клапан обратно в резервуар при минимальном давлении. Специальный односторонний клапан предотвращает вытекание жидкости из аккумулятора, но если давление падает на значительную величину, заправочный клапан снова активируется, и аккумулятор заполняется жидкостью. Далее по линии клапан пониженного давления регулирует поток масла, поступающего к исполнительным механизмам.

Если гидроаккумулятор оборудован устройством быстрого хода, его можно подключить к другим гидроаккумуляторам, чтобы они также могли заряжать давление. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Часто в комплект входит автоматический термостат или вентилятор, чтобы помочь снизить повышение температуры. Если жидкость в системе начинает перегреваться, температурный выключатель может отключить мотопомпу, что также может помочь наполнить бак, если уровень жидкости в нем слишком низкий.

No related posts.