Система водоснабжения частного дома из скважины с гидроаккумулятором схема: Страница не найдена —

Система водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором

Частный дом современного человека насыщен бытовой сервисной техникой, имеющей постоянное подключение к системе водоснабжения. Бойлеры, посудомоечные машины, котлы отопления с внутренним контуром горячей воды проектировались и изготавливались в расчете на стабильное давление воды в системе водоснабжения дома. Стоимость любого из перечисленных бытовых приборов будет значительно выше цены стандартного бытового гидроаккумулятора. А если водоснабжение выполняется через насос и скважину, без демпфирующего бака попросту не обойтись.

Зачем нужен гидроаккумулятор

Аргументов установить гидроаккумулятор для системы водоснабжения существует более чем достаточно. Мало того, даже в квартирах и домах с перебоями централизованного водоснабжения зачастую используется гидроаккумулятор. Чаще всего владельцами частных домов установка гидроаккумулятора в систему водопровода выполняется из следующих соображений:

• Стоимость простенького гидроаккумулятора колеблется от 15 долларов за 24-х литровую модель до 45 долларов за 50-ти литровый бак. Это значительно дешевле ремонта котла индивидуального отопления или посудомоечной машины;
• Производителями бытовых насосов для скважин сглаживающее действие гидроаккумулятора для систем водоснабжения давно признанов качестве наиболее эффективного средства борьбы с колебаниями давления воды;
• При грамотном планировании системы водоснабжения гидроаккумулятор позволяет серьезно удлинять ресурс насоса, делать его работу более стабильной и даже экономить электроэнергию при переходе на ночной тариф работы.

Простое устройство гидроаккумулятора позволяет легко устанавливать, обслуживать и ремонтировать прибор своими руками. Система водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором получается более простой и надежной.

Важно! Любые ухищрения с установкой на насос обратных компенсирующих магистралей или дополнительных электрических пусковых приспособлений оказываются малоэффективными в сравнении с гидроаккумулятором.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Популярности прибора также способствовало достаточно простое внутреннее устройство. По сути, это стальной баллон из тонколистового металла, внутри которого помещена двухслойная оболочка из синтетического бутилового каучука. При заполнении оболочки водой она расширяется и увеличивается в размерах, параллельно сжимая газ или воздух, находящийся в пространстве между стенками бака и резиной.

При падении напора воды в системе водоснабжения запас жидкости в гидроаккумуляторе, давление воздуха и стягивающие силы каучуковой оболочки выдавливают часть воды в водопроводную трубу, тем самым компенсируя изменения.

Принципиальной разницы между гидроаккумуляторами большого и малого объема нет, устроены они одинаково, с небольшими отличиями в креплении резинового элемента в металлической колбе.

Если отбор воды в скважине осуществляется с глубоких меловых водоносных пластов, или температура жидкости ниже 7-8^оС, на поверхности в трубах системы водоснабжения обязательно будет выделяться ранее растворенный воздух. В этом случае необходимо устанавливать в кессоне, рядом с насосным оборудованием, вертикальный вариант гидроаккумулятора, позволяющий сбрасывать часть выделившегося воздуха через дренажный клапан.

Такой вариант также предпочтителен для систем центрального водоснабжения городских квартир и систем отопления. Правда, в последнем случае прибор должен иметь специальное исполнение теплостойкой каучуковой мембраны, их легко отличитьпо красной окраске баллона.

Как подобрать и установить нужный вариант гидроаккумулятора

Наиболее правильным будет решение выбрать и установить гидроаккумулятор своими руками. Сделать это несложно, необходимо только выполнять рекомендации производителя насоса и гидроаккумулятора. Кроме того, вы будете уверены в качестве установленного прибора.

Выбор параметров гидроаккумулятора

Существует прямая зависимость размеров системы водоснабжения в доме, количества точек отбора воды – кранов, душа, кухонной техники, туалета и минимального объема воды в системе гидроаккумуляторе. При выборе необходимо ориентироваться на общий объем воды в системе водоснабжения в доме. Почему?

В стандартном баллоне половину объема занимает воздух или газ, чаще всего азот. Например, в 50-ти литровом баллоне максимальный запас воды составит не более 25-30 л. Устройство будет эффективно компенсировать падение давления только на первых 40-50% расхода запаса воды, далее давление воздуха в камере баллона станет меньше, и выдавливать воду в трубу будет только эластичная оболочка.

Можно воспользоваться самой простой методикой подбора эффективного объема для гидроаккумулятора или попытаться считать по формулам, рекомендуемым производителями бытовых водяных насосов. Возможно, последний случай более точен, но на практике его используют редко.

Для практического определения достаточно открыть кран поочередно на всех точках потребления воды при работающем насосе. Измерив и пересчитав, сколько литров воды суммарно вытекло бы за одну минуту на всех точках, получим минимальный запас для гидроаккумулятора.

Важно! По сути, мы получили только минимальный объем воды в каучуковой оболочке. Это число необходимо перевести в размерность объема гидроаккумулятора.

Например, если за минуту у вас набралось в сумме 30 л воды, значит, выбирать необходимо ближайший верхний объем в 70-75 л.

Вторым важным параметром, который необходимо контролировать и периодически регулировать своими руками, является давление воздуха в камере вытеснения. В салоне вам продадут бак с заводским давлением в 1,5 Бар или атмосфер.

После подключения устройства в систему водоснабжения частного дома потребуется откалибровать давление воздуха так, чтобы давление при среднем наполнении оболочки было на 10-15% меньше давления воды в трубах при работающем насосе. Чаще всего перед запуском этот параметр поднимают до 2,5 Бар подкачкой воздуха в бак компрессором. После выставления максимального и минимального давления на пружинах управляющего реле в кессоне лишний воздух из воздушной камеры устройства стравливают до необходимого значения.

Делать это нужно очень осторожно. Больше полезной информации можно почерпнуть из видео:

Как установить своими руками гидроаккумулятор для систем водоснабжения

Существует два основных способа установки гидроаккумулятора в кессоне и в помещении дома. Первый способ считается более оптимальным для обеспечения устойчивой работы защиты насоса и системы водоснабжения. Чем ближе находится гидроаккумулятор к насосу, тем эффективнее защищаются магистрали системы водоснабжения от самой страшной высокочастотной вибрации, возникающей при работе насоса.

При этом не имеет значения, какой именно вариант насосного оборудования вами используется. Подключение бака осуществляется через пятивыводной штуцер, если в системе водоснабжения имеется магистраль с обратным перепуском воды на насос. Чаще всего это необходимо для погружных насосов.

Для центробежного достаточно четырехвыводного штуцера, как на схеме. Сборку всей системы вполне по силам выполнить своими руками, если вы знаете правила пакования соединений штуцер-гайка водопроводных магистралей.

Второй вариант предусматривает установку гидроаккумулятора в систему водоснабжения в приспособленном помещении дома. В этом случае можно получить некоторые дополнительные преимущества:

1. Бак гидроаккумулятора размещается в закрытом помещении, меньше подвергается негативному влиянию перепадов температур, мороза, жары, высокой влажности, способствующих развитию коррозии корпуса и потере герметичности каучуковой оболочки;
2. Под размещение прибора можно выделить больше места или убрать его в подвальное помещение. В этом случае значительно проще проводить периодический осмотр, обслуживание и при необходимости подкачку воздуха;
3. В отличие от кессона, в доме можно установить гидроаккумулятор большой емкости, который будет играть роль не только защиты от гидравлических вибраций и ударов, но и послужит резервом воды.

Важно! Последний критерий в ряде случаев является определяющим, если в доме используется двухтарифный счетчик.

Закачивая воду в бак в ночное время, можно легко добиться экономии в 60-70% от затрат на работу насоса, при этом иметь огромный резерв воды и увеличить ресурс работы насоса, как минимум, на 100-150%.

Особенности эксплуатации гидроаккумулятора

Как любой механический прибор, гидроаккумулятор выходит из строя при неправильной эксплуатации. В среднем срок службы устройства может достигать 10-12 лет, но только в том случае, если нагрузка на резиновую оболочку не превышает максимально допустимой.

Чаще всего каучуковая груша выходит из строя по следующим причинам:

• Низкое давление воздуха в воздушной камере. В этом случае при наполнении водой оболочка растягивается до максимальных размеров, при этом в области крепления фланца в горловине ее стенки испытывают нагрузку на 20-30% выше допустимой, что рано или поздно приведет к разрушению материала. Как заменить мембрану или грушу своими руками, можно узнать из видео:
  
• Накопление конденсата. Воздушная камера гидроаккумулятора практически изолирована от внешней среды, но, как ни странно, в ней все равно могут собираться микрокапли влаги и конденсата. Наличие воды и воздуха создает идеальные условия для коррозии металла, поэтому знатоки нередко предпочитают гидроаккумуляторы из нержавейки для системы горячего водоснабжения или в случае, если вода богата солями;
• Плохое качество защитного лакокрасочного покрытия. Именно с этого критерия необходимо начинать выбор гидроаккумулятора для системы водоснабжения своего дома. Лучшими характеристиками обладают эпоксидные лаки с предварительным грунтованием и фосфатированием металла. Их можно легко узнать по очень ровной и твердой глянцевой поверхности.

Заключение

Несмотря на тот факт, что основная масса специалистов в сфере водоснабжения рекомендует рассчитывать емкость гидроаккумулятора по формулам в зависимости от мощности насоса, в большинстве случаев на практике владельцы частных домов предпочитают приобретать и устанавливать два гидроаккумулятора. Один – малой емкости, используется для подключения к насосу в кессоне. Для системы водоснабжения дачи или загородного дома этого достаточно.

Для системы водоснабжения частного дома постоянного проживания зачастую приобретают второй прибор увеличенной емкости, в котором вода накапливается за ночь и расходуется в течение дня без включения насоса.

с гидроаккумулятором и накопительным баком, разводка

От того, насколько грамотно спроектирована и надежно смонтирована схема водоснабжения частного дома, зависит комфорт всех, кто в нем проживает. Во многих случаях у владельца существует выбор между несколькими альтернативными вариантами. Для того, чтобы не отдавать предпочтение одному из них вслепую, важно тщательно изучить все особенности, преимущества и недостатки.

Типы водоснабжения

Выбор типа водоснабжения дома или, говоря проще, определение, откуда, собственно, будет поступать вода к дому, зависит от индивидуальных условий.

Центральное водоснабжение дома

Техническое исполнение такой системы проще всех остальных вариантов. По сути, необходима установки врезки в общий трубопровод и схема разводки водоснабжения в доме, составленная с соблюдением размеров и с указанием всех точек водопотребления. В соответствии с ней монтируется трубопровод внутри помещения. От общего трубопровода можно завести на свой участок горячую и холодную или только холодную воду. Во втором случае в схеме следует предусмотреть водонагревательное оборудование.

Читайте также: Какой водонагреватель лучше — проточный или накопительный?

Все перечисленные выше варианты возможны только в одном случае – если в относительной близости к дому находится водопроводная магистраль.

Несмотря на легкость, схема водоснабжения от центрального водопровода имеет и свои недостатки:

• периодически наблюдающееся снижение напора вплоть до полного прекращения подачи воды в часы пикового потребления,
• зависимость от работы оборудования коммунальных служб (воду отключают из-за аварий или во время опрессовки),
• необходимость ежемесячной оплаты и контроля расхода жидкости.

К плюсам такого варианта кроме легкости монтажа следует отнести невысокую стоимость реализации проекта (минимум необходимого оборудования), а также независимость подачи воды от электроснабжения. Ну а к его минусам относится необходимость получить на врезку в магистральную трубу

соответствующее разрешение.

Автономное водоснабжение дома

Автономная схема водоснабжения в доме предусматривает использование отдельного источника, находящегося на территории участка или недалеко от него. В качестве такого источника могу выступать:

• колодец,
• скважина на песок (в том числе, так называемый абиссинский колодец или скважина-игла),
• артезианская скважина, добывающая жидкость из известкового водоносного слоя.

Виды источников водозабора и их глубина

Каждый из этих вариантов с его преимуществами и недостатками заслуживает отдельного пристального внимания.

Колодцы

Для того, чтобы вода в колодце была высокого качества, важно соблюсти определенные требования:

• найти оптимально подходящее для рытья колодца место (высокое содержание жидкости в водоносном слое, удаленность от дома, позволяющая исключить вероятность разрушения, отсутствие в радиусе 50 метров возможных источников загрязнения, включая свалки, выгребные ямы, септики и пр.),
• установить надежные и защищающие от попадания в воду верховодки, большого количества песка и глины стены,
• обеспечить защиту зеркала от пыли и мусора, установив плотно закрывающуюся крышку.

Колодец не оставит вас без воды даже при перебоях с электричеством

В то же время даже при условии соблюдения этих требований перед тем, как использовать дома воду для приготовления пищи и питья, лучше сделать лабораторный анализ. Его результаты не только станут гарантией соответствия качества воды санитарным требованиям и нормам, но и помогут правильно подобрать элементы системы очистки.

Качество воды в колодце при прочих равных условиях обычно ниже, чем в скважине. Кроме того, не всегда колодец обладает требуемой производительностью. Для того, чтобы не возникало дефицита воды, рекомендуется при рытье добиваться наличия на дне трех ключей.

Преимуществом колодцев является совмещение автоматической подачи воды и возможность при отсутствии электричества достать жидкость вручную с помощью ведра. Даже при длительном перерыве в электроснабжении дом не останется вовсе без воды.

Скважины на песок

Скважина на песок

Скважина на песок отличается небольшой глубиной по сравнению с артезианской. Благодаря этой особенности ее несложно сделать на участке самостоятельно. Эта возможность является существенным преимуществом, поскольку позволяет сэкономить средства на реализацию проекта.

Недостатками скважины на песок являются:

• недолговечность (срок службы обычно составляет немногим более 6-7 лет),
• возможность заиливания,
• не слишком высокая производительность.

Артезианские скважины

Бурение таких скважин осуществляется на глубину 50-150 метров и даже более, поэтому должно

осуществляться профессионалами с применением спецтехники и с предварительным получением разрешения на работы. Привлечение специалистов потребует вложения средств, однако такой источник будет служить до полувека и более, поэтому все траты можно читать долгосрочной инвестицией.

Артезианская скважина высокопроизводительна. Известковый слой, из которого она поднимает воду, расположен глубоко, поэтому в него не попадают токсичные вещества с поверхности. К особенностям следует отнести обычно повышенную жесткость воды из артезианской скважины, однако этот недостаток легко исправляется при включении в схему фильтра-умягчителя.

Для тех, кто хочет знать больше о том, что это такое, артезианская скважина, у нас есть отдельная статья на сайте.

Как происходит бурение скважин на песок и какими способами это делается, описано на этой странице.

О видах насосов для частного дома и дачи мы рассказали тут.

Оборудование для автономных систем водоснабжения частных домов

Насосы

Любая схема автономного водоснабжения включает в себя насосное оборудование.

Оборудование для водоснабжения частных домов — насосные станции и глубинные погружные насосы

• Для колодца могут использоваться в зависимости от его глубины, как погружные, так и поверхностные насосы. При выборе следует помнить о необходимости защиты поверхностного оборудования от промерзания, если планируется использовать автономный водопровод загородного дома в холодное время года.
• Скважины-иглы из-за небольшого диаметра обсадной трубы могут оснащаться только поверхностными насосами.
• Глубина артезианских скважин требует применения только погружного перекачивающего оборудования.
• Насосные станции представляют собой комплекс оборудования (перекачивающий агрегат, гидроаккумулятор, манометр, реле давления и реле «сухого» хода), однако, они могут применяться лишь для неглубоких источников.

Приспособления для корректировки работы систем водоснабжения

Для получения запаса воды в доме на случай аварии и для корректировки работы системы (предотвращение частого включения насоса, обеспечение оптимального напора) может использоваться схема водоснабжения дома с накопительным баком или с гидроаккумулятором.

На фото автономная система водоснабжения загородного дома в двух вариантах

• Накопительный бак
  работает по принципу напорной башни и представляет собой емкость (для дома с постоянным проживанием подойдет объем около 200 литров) с соответствующим оснащением:

— входящий трубопровод,

— трубопровод подачи воды в дом,

— слой утеплителя,

— обогревающие ТЭНы,

— трубопровод слива при аварийном переполнении емкости,

— поплавковый контроллер уровня.

Схема водоснабжения дома с накопительным баком предусматривает установки емкости выше всех точек водопотребления, например, на чердаке или ином возвышении.

Система водоснабжения частного дома с накопительным баком

• Гидроаккумулятор – более совершенное устройство, позволяющее устанавливать оптимальный режим работы, в том числе, настройку реле давления в соответствии с особенностями системы и требуемыми параметрами (необходимый напор воды). Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором не требует подъема накопителя на высоту, избыточное давление обеспечивается сжатым воздухом. Гидроаккумулятор устанавливается в отдельном отапливаемом помещении рядом со скважиной, в подвале дома или в кессоне.

Схема водоснабжения для дома из скважины с гидроаккумулятором

Если вы также планируете монтаж отопительной системы, то не забудьте про расширительный бачок для отопления закрытого типа.

У нас есть дополнительный материал на тему, как реализуются схемы подключения гидроаккумулятора.

А о том, какими способами может проводиться очистка воды из скважины, читайте в отдельной статье сайта.

Кессоны

Кессон представляет собой пластиковую «камеру», устанавливаемую в устье скважины и защищающую его и установленное перекачивающее и накопительное оборудование системы от внешнего воздействия, в первую очередь – от замерзания. Кессон является надежной альтернативой отдельно стоящей отапливаемой насосной.

Кессон

Система фильтров

Система водоснабжения частного дома с накопительным баком или гидроаккумулятором в обязательном порядке включает в себя очистительный (фильтрующий) комплекс. Даже при отличном качестве воды, подтвержденном лабораторно, потребуются механические фильтры, задерживающие нерастворимые частицы песка или глины. Обычно последовательно устанавливаются фильтр грубой и тонкой очистки. Обезжелезивающие и снижающие жесткость воды фильтры устанавливаются в зависимости от необходимости.

Трубы

Для системы водоснабжения выбираются трубы из металлопластика, сшитого полиэтилена, ПНД или полипропилена в соответствии с особенностями схемы (поверхностное или подземное пролегание, вероятность температурных перепадов и пр.).

Важно: При подземной прокладке трубы располагаются ниже уровня промерзания почвы, при поверхностной — с обязательным утеплением.

Монтаж, обслуживание и ремонт системы водообеспечения

Для того, чтобы ремонт системы водоснабжения частного дома своими руками или с помощью специалистов требовался как можно реже, важно выполнять монтаж и обслуживание в полном соответствии с требованиями.

Монтаж трубопроводов может осуществляться путем последовательного или коллекторного подключения точек водозабора. Первый вариант подходит только для небольшого их количества, в противном случае в последнем из подключенных потребителей периодически будет снижаться напор ниже допустимого значения.

Работы по обслуживанию системы зависят от типа установленного оборудования. Например, гидроаккумуляторы большого объема требуют периодического «стравливания» воздуха.

Вне зависимости от типа схемы, периодического осмотра требуют места соединений элементов, колодцам необходима периодическая прочистка, а артезианские скважины при ухудшении качества воды или снижении производительности прокачивают.

Видео

Монтаж схемы водоснабжения загородного дома своими руками с гидроаккумулятором показан на видео.

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения

Автор Монтажник На чтение 10 мин. Просмотров 14.9k. Обновлено 07.12.2020

Любая линия для снабжения частного дома водой состоит из приборов, автоматизирующих процесс ее работы. Одним из основных ее узлов является накопительный бак, при установке которого своими руками важно знать, как выглядит схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения.

Помимо правильного подключения, гидробак необходимо точно отрегулировать, создав внутри оптимальное давление при работе в индивидуальной системе водозабора. Для выполнения данной работы необходим сантехнический инструмент и соблюдение технологии при регулировочных работах.

Зачем нужен гидробак

Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:

• Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
• Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
• Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
• Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.

Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей

Устройство гидробака

Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины — такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.

Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.

Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.

При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.

Рис. 2 Конструкция гидробака

Принцип работы гидробака

Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу — она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.

При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.

Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения

Установка гидроаккумулятора для систем индивидуального водоснабжения своими руками производится вместе с автоматикой и переходниками, к которым относятся коммутирующий пятивходовой штуцер, манометр для настройки и контроля, коммутирующее гидравлическое реле. При использовании в водозаборе скважинного глубинного электронасоса обвязка для скважины включает в себя реле сухого хода и обратный клапан, если он отсутствует в насосном агрегате.

Если в водопроводной магистрали используется поверхностный центробежный электронасос, то практичнее и дешевле приобрести готовую смонтированную насосную станцию, чем проводить монтаж элементов системы самостоятельно.

Рис. 4 Бачок расширительный в станции

Статья по теме:

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором. В отдельной статье даются схемы подключения гидроаккумулятора, рассказывается про монтаж водоснабжения из скважины с погружным и поверхностным насосом.

Настройка гидроаккумулятора при подключении

Перед использованием в частном доме водопровода с гидроаккумулятором нужно знать, каким должно быть давление в гидроаккумуляторе для его оптимальной работы, для снятия показаний берут переносной манометр. Типовая водопроводная линия со стандартным реле давления имеет пороги срабатывания от 1,4 до 2,8 бар., заводская установка давления в гидробаке при этом — 1,5 бар. Чтобы работа гидроаккумулятора была эффективной и происходило его полное наполнение, для заданной заводской установки подбирают нижний порог включения электронасоса на 0,2 бар. больше — на реле устанавливают порог 1,7 бар.

Если в гидробаке в процессе эксплуатации или в связи с длительным сроком хранения при измерениях манометром определяют, что давление недостаточно, поступают следующим образом:

1. Отключают электронасос от питания.
2. Снимают защитную крышку и прижимают клапан гидробака в виде головки ниппеля на выходе устройства — если оттуда поступает жидкость, значит произошло повреждение резиновой мембраны и ее необходимо менять. Если из гидробака поступает воздух, с помощью автомобильного манометра измеряют его давление.
3. Сливают воду из магистрали, открывая ближайший к расширительному баку кран.
4. При помощи ручного насоса или компрессора накачивают в аккумуляторный бак воздух до достижения показаний манометра в 1,5 бар. Если после автоматики происходит подъем воды на определенную высоту (дома высокой этажности), общий напор и диапазон работы системы повышают исходя из того, что 1 бар. приравнивают к 10 метрам вертикального водного столба.

При расчете необходимого давления в гидробаке для любых диапазонов выбирают его значение на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле. Выбор данного значения гарантирует, что встроенная мембрана будет расширяться и сжиматься в небольшом диапазоне и соответственно увеличится срок ее службы и всего расширительного бака.

Рис.5 Настройка гидроаккумулятора

Определение параметров бака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен — если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости — можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Рис. 6 Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

Еще один метод вычислений — расчет необходимого объема гидробака по мощности используемого электронасоса.

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает — плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Рис.7 Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Установка нескольких гидробаков

Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.

Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.

Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами

Как выбрать гидроаккумулятор

При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей — в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.

Основной рабочий элемент баллонного гидробака — грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши — изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали — такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.

Еще одно преимущество баллонного бака — простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.

Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии

Установка гидроаккумулятора

После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) — это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
• Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
• Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина — хрупкого сплава алюминия с кремнием.

Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения

Обвязка расширительного бака

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:

1. На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
2. После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
3. Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
4. На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой — это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
5. К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
6. Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
7. В конце подключают электрический кабель питания к реле — монтаж автоматики на этом можно считать законченным.

Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.

Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию

Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.

Водоснабжение частного дома из скважины: схема коммуникаций

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Из этой статьи можно узнать, как выглядит со стороны водоснабжение частного дома из скважины: схема системы башенного и двухступенчатого типа, а также коммуникации с насосной станцией, этапы строительства источника воды, прокладка трубопровода на участке и подключение всех элементов. В тексте рассматриваются особенности технологии, правила подбора оборудования и его установки.

Использование скважины является лучшим вариантом проведения воды в частый дом, если централизованное водоснабжение отсутствует

Водоснабжение частного дома из скважины: схема системы для частного дома

Удобства на загородных участках обеспечиваются за счет нецентрализованного источника воды. В теории, технология обустройства системы достаточно проста и предполагает формирование скважины, установку кессона, монтаж трубопроводной магистрали и накопительного бака. Соединив все эти элементы воедино, и подключив автоматическое оборудование можно подать воду в дачный домик и обеспечить комфортные условия для постоянного проживания там людей. Каждый из перечисленных этапов строительства имеет свои нюансы и тонкости, с которыми следует ознакомиться перед началом работы.

Схема проведения и устройства водопровода для частного дома из скважины

Использование скважины сопровождается определенными особенностями, отличающими эту систему от колодезной:

1. Вода отбирается с нескольких горизонтов. Для этих целей может использоваться верховодка, а также артезианский и песчаный уровни.
2. Устье надежно герметизируется, ведь отверстие скважины гораздо меньше по размеру, чем колодезная шахта.
3. Поскольку забор воды у дома через скважину осуществляется с большой глубины, существует необходимость в монтаже энергозависимого оборудования, а также резервного генератора на случай перебоев в электросети.

Для системы также потребуется установка кессона. Этот элемент размещается на устье. Он представляет собой приямок, глубина которого составляет 1,5-2,5 м. Кессон используется для размещения оборудования и врезки линии под напором, которая прокладывается ниже уровня зимнего промерзания почвы.

Схема устройства скважины и принцип ее работы

Какие факторы учитывать при разработке схемы устройства скважины на воду

Перед началом работы по организации водопроводной системы, питающейся от скважины, обязательно нужно составить предварительную схему. Это позволит обозначить направление, в котором будет идти строительство, разделить данный процесс на этапы, подробного изучить нюансы и сложности реализации каждого из них. Повысить качество воды поможет очистительное оборудование. В большинстве случаев для дачного участка будет достаточно установки фильтров тонкой и грубой очистки.

Обратите внимание! Если речь заходит о приобретении специального оборудования для удаления железа или смягчения воды, то для этого потребуется лабораторный анализ образца из скважины и помощь специалистов. В противном случае покупка может обернуться напрасной тратой денег.

Если над разработкой схемы водопровода в частном доме работать самостоятельно, нужно учитывать основные параметры участка и системы:

• глубину размещения водоносной жилы в почве;
• зону, где располагаются подземные воды;

Глубина скважины зависит от уровня пролегания подземных вод

• маркировки и показатели материалов, используемых для строительства;
• размерные параметры конструкций и элементов системы;
• габариты и характер размещения кессона;
• точку, где будет формироваться скважина;
• характеристики подземного источника;
• эксплуатационные условия на участке;
• режим потребления воды жильцами.

Максимальный рабочий ресурс, что характерен для артезианских скважин – до 50 лет. При этом практически не требуется фильтрация жидкости, поскольку вода не имеет примесей, которые могут вывести из строя насосное оборудование. Схема разводки трубопровода подбирается с учетом объема суточного потребления воды и дебита источника. Это необходимо для того, чтобы в пиковые часы жильцы могли без ограничений эксплуатировать систему.

1. Эксплуатационная колонна, 2. Затрубное пространство, 3. Фильтровая часть колонны, 4. «Верховодка», 5. Водоносные пласты, 6. Водоупорные пласты (плотные глины), 7. Цементная заливка, 8. Сальниковое устройство, 9. Глухая стальная колонна (кондуктор)

Возможность размещения как снаружи здания, так и внутри его отличает скважину от колодца. Источник может выходить в подполье или на цокольный этаж. В результате значительно упрощается система обслуживания, а также можно сократить затраты на прокладку водопровода. Домашние коммуникации имеют предельно простое строение. Система предполагает наличие скважины, внутри которой или на ее поверхности установлена насосная станция, транспортирующая воду к точкам потребления.

Полезный совет! Если дом используется для временного проживания, на участке нужно организовать зимний водопровод, куда будут опустошаться внутренние контуры, когда отопление не используется.

Преимущества и недостатки типовой схемы водоснабжения частного дома от скважины

Чтобы не возникло трудностей при дальнейшей эксплуатации водопровода, нужно заранее предусмотреть варианты решения проблем, характерных для этих коммуникаций.

Типовая схема устройства водопровода с использованием скважины, насосной станции и автоматической системы подачи воды

Бесперебойная работа системы при каждом открытии крана возможна лишь в том случае, если в трубах поддерживается стабильный напор воды. Для этого насосное оборудование должно работать постоянно, в результате чего агрегат быстро изнашивается. По этой причине следует покупать качественные станции, которые рассчитаны на высокие нагрузки.

Существует вероятность того, что при отключении электрической энергии прекратится подача воды. На этот случай нужно предусмотреть альтернативное решение проблемы или способ создать дополнительный запас жидкости.

Эксплуатация насоса сопровождается и другими трудностями. Агрегат должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечивать водой сразу нескольких потребителей. Кроме этого, оборудование нужно где-то разместить, поэтому придется выделить место под его установку.

При установке глубинного насоса для скважины необходимо учитывать факторы, влияющие на расчетный напор

С учетом вышесказанного для ввода воды в дом из скважины потребуется наличие:

1. Источника воды.
2. Поверхностного или глубинного насоса с центробежным действием.
3. Кессона для врезки трубопровода.
4. Обратного клапана, предотвращающего обратный ход воды, когда насос отключен.
5. Расширительного бака в виде гидроаккумулятора, оснащенного внутренними мембранами.
6. Фильтрационного оборудования для поддержания качества воды.
7. Автоматической системы контроля наличия воды в насосном оборудовании.

Если бюджет строительства ограничен, можно использовать накопительную емкость, которая размещается в самой высокой точке дома. Для этих целей подойдет мансарда или пространство чердака. Но лучшим вариантом станет насосная станция в сочетании с гидроаккумулятором.

Схема подключения системы очистки воды

Полезный совет! Для сложных эксплуатационных условий лучше выбрать двухступенчатую схему. Она обеспечит бесперебойную работу системы, если скважина размещается далеко от жилого здания, ее глубина превышает 50 м или производительность не покрывает запросы жильцов в пиковые часы.

Особенности башенной схемы водопровода в частном доме от скважины

Башенное водоснабжение в частном доме предполагает размещение накопительной емкости на чердаке. Именно сюда насос нагоняет воду, чтобы покрывать запросы потребителей в пиковые часы. Согласно этой схеме вода перемещается по системе к точкам потребления самотеком.

Для башенного водоснабжения обязательным элементом является расширительный бак. Он может иметь простейшую конструкцию или дополнительно оснащаться выключателем поплавкового типа.

Схема башенной системы водопровода в частном доме от скважины

Принцип действия выключателя такой:

1. Когда накопительная емкость заполнена, насос отключается.
2. По мере того как жильцы расходуют воду, уровень жидкости в резервуаре снижается.
3. Когда уровень воды достигает определенной отметки, поплавок срабатывает и запускает насос для восполнения истраченных запасов.

Этот вариант обустройства коммуникаций считается самым бюджетным, простым в обслуживании и надежным. Исключается вероятность гидроударов.

Схема имеет и недостатки:

• для установки бака потребуется занять свободное пространство на чердаке, которое могло быть использовано под другие нужды;
• давление во внутренних системах подачи воды будет нестабильным, поэтому может пропадать напор в кранах;
• возрастает нагрузка на несущие конструкции здания;
• система нуждается в утеплении.

Схема подключения накопительного бака к скважине и другим коммуникационным узлам

Схема устройства скважины для воды в частном доме с насосом и двухступенчатой подачей

Самым удобным в эксплуатации вариантом является система, использующая насосную станцию. В продаже можно найти множество приспособлений, предназначенных для обустройства автономного водоснабжения загородного дома с использованием центробежных погружных агрегатов или вибрационных приборов.

Статья по теме:

Пластиковый кессон для скважины: как самостоятельно выбрать и установить

Как самостоятельно подобрать и установить подходящий резервуар. Назначение кессона. Цены и характеристики самых популярных моделей.

Схемы таких коммуникаций, помимо стандартных элементов, включают:

• датчик сухого хода;
• реле;
• гидроаккумулятор.

Основным компонентом системы является станция, оснащенная насосом, который устанавливается на поверхности.

Схема водопровода с использованием скважинного насоса

Такая схема очень удобна, поскольку она предлагает эффективное решение проблемы, когда в напорном трубопроводе снижается давление. При открытии крана падение показателей в системе фиксируется реле. Оно срабатывает, запуская накачку жидкости в гидроаккумулятор. Когда резервуар наполняется, происходит растягивание внутренней мембраны и насос отключается.

После выполнения вышеуказанных действий происходит самостоятельно выравнивание давления в системе труб горячего и холодного водоснабжения. Если насосная станция не обладает достаточным уровнем мощности, чтобы обеспечивать всех потребителей жидкостью в пиковые часы, рекомендуется использовать двухступенчатую схему водоснабжения в частном доме с дополнительным оснащением.

Обратите внимание! Высокая производительность насосной станции не всегда является преимуществом. Этот показатель не должен превышать дебет источника воды. В противном случае появляется эффект «сухого хода» и детали оборудования будут подвергаться сильному изнашиванию.

В двухступенчатой системе резервуар монтируется сразу же после насоса. Объем этой емкости варьируется в пределах 500-1000 л. Бак комплектуется выключателем поплавкового типа. Также потребуется дополнительное насосное оборудование для закачки жидкости в систему. Оно подключается к накопительному резервуару. Следующей на очереди идет установка гидроаккумулятора и трубопровода к точкам потребления.

Схема устройства скважинного насоса

Технология обустройства системы водоснабжения частного дома из скважины

Для работы потребуется рассчитать объем суточного потребления воды. На основе этих данных подбирается схема для строительства, подбирается диметр труб, а также характеристики насосного оборудования.

Как провести воду в дом из скважины:

1. Обустроить источник путем бурения скважины и установки обсадной трубы.
2. Установить кессон, верхняя часть которого накрывается люком или маскируется с помощью декоративного домика.
3. Выполнить установку насосного и фильтрующего оборудования.
4. Проложить между скважиной и жилым зданием напорную магистраль.
5. Подключить водопровод к источнику путем врезания магистрали в кессон с помощью фитингов.

Процесс подключения водопроводной трубы к скважине

Как провести воду из скважины в дом: обустройство источника

Скважина обустраивается на приусадебном участке. Рекомендуемая глубина источника находится в пределах 25-50 м. Для строительства более глубоких скважин необходимо брать специальное разрешение, а также потребуются значительные денежные затраты. После того как выполнены буровые работы, осуществляется монтаж обсадной трубы диаметром 10-15 см. Ее верхний конец должен возвышаться над уровнем земли.

Если грунтовые воды залегают глубже 2 м от поверхности земли, обустраивается колодец. В других случаях целесообразнее остановиться на строительстве утепленной пристройки закрытого типа. Это позволит круглый год обслуживать систему. Размера любой из этих конструкций должно быть достаточно, чтобы производить чистку скважины и ремонт насосной станции.

Для изготовления домика для скважины можно использовать кирпич или шлакоблоки. Допускается применение деревянного бруса для строительства каркаса. Помещение утепляется по всему периметру, включая потолочное основание и пол.

Полезный совет! В качестве утеплителя лучше использовать пенополистирольные плиты. Минимальная толщина материала должна составлять 10 см.

Схема монтажа кессона для скважины

Алгоритм строительства утепляющего домика из кирпича для скважины в системе водоснабжения частного дома выглядит так:

1. Нанесение разметки вокруг источника.
2. Формирование траншей.
3. Монтаж опалубочных конструкций.
4. Закладка мелкозаглубленного фундамента ленточного типа на дренажный слой.
5. Выдержка фундамента под пленкой в течение 7 дней.
6. Выполнение работ по гидроизоляции.
7. Формирование стен с помощью кирпичной кладки.
8. Монтаж досок и строительство двускатной крыши.

Нельзя допускать, чтобы вода в подающей трубе замерзала, когда на улице низкие температуры. Для этого применяется греющий кабель. Его нужно обернуть вокруг подающей трубы. Также не рекомендуется, чтобы поверхностные воды попадали в источник. Поднятие над уровнем земли трубы для подвода воды в дом из скважины полностью решает эту проблему. Элемент системы приподнимается примерно на 40 см. Чтобы предотвратить попадание пыли и мусора, трубу следует закрыть оголовком.

Важным этапом при проведении воды в дом из скважины является обустройство кессона, его изоляция и утепление

Если же грунтовые воды залегают глубоко, скважина прячется в колодец. Чем глубже конструкция, тем будет выше температура в нем зимой. Сооружение утепляется аналогичным образом, а на трубу наматывается греющий кабель.

Магистраль для системы водоснабжения частного дома

Осуществляя монтаж водопроводной магистрали, следует помнить, что трубы должны располагаться ниже уровня промерзания почвы. В противном случае все элементы системы водоснабжения в частном доме будут подвергаться негативному влиянию температур и в скором времени полностью выйдут из строя. Сначала согласно разработанной схеме выкапываются траншеи на участке необходимой глубины. На дно укладываются трубы диаметром 32 мм.

Для строительства магистрали подойдут трубы, изготовленные из сшитого полиэтилена или металлопластика. Специалистами допускают использование труб ПНД, но не рекомендуют этого делать, поскольку материал чувствителен к низким температурам и подвергается разрушению. Также не стоит использовать для подводки воды в дом из скважины шланги. Они не пригодны для транспортировки жидкости этим способом. Даже те трубы, которые пролегают ниже точки промерзания грунта, могут подвергаться замораживанию в зонах подъема.

Для водопроводной системы используются трубы, изготовленные из полиэтилена или металлопластика

Проблема с замерзанием труб решается несколькими способами:

• утепление фундаментной части здания;
• обертывание трубы материалом с теплоизолирующими свойствами;
• монтаж вдоль магистрали саморегулирующегося греющего кабеля.

Если же участок не располагает условиями для проведения земляных работ, то магистраль для устройства водоснабжения в частном доме из скважины можно проложить поверху, лишь слегка заглубив трубы в землю. Использование саморегулирующегося греющего кабеля в этом случае обязательно.

Обратите внимание! Во время прокладки трубопровода осуществляется и монтаж кабеля, отвечающего за питание насосного оборудования. Коробку ПЗУ нужно разместить в специально отведенном для этого обогреваемом помещении. Рекомендуемое сечение электрического провода на четыре жилы составляет 2,5 мм и более.

Устройство саморегулируемого обогревательного кабеля для скважины

В качестве дополнительного утепления для поверхностной системы можно использовать Энергофлекс и прочие аналогичные материалы. Чтобы улучшить теплоизолирующие свойства пирога, его помещают в трубу большего диаметра. Она может быть канализационной или гофрированной. Также в систему устанавливается накопительная емкость, предназначенная для полива растений водой теплой температуры.

Выбор и монтаж насосного оборудования для водоснабжения загородного дома

В основе работы системы водоснабжения лежит насосное оборудование. Для этих целей используется два типа агрегатов: центробежный и погружной роторного типа. В большинстве случаев владельцы дачных участков отдают предпочтение скважинному погружному насосу, действующему по принципу ротора.

При покупке оборудования нужно обращать внимание на следующие параметры:

• глубина источника;
• максимальное количество водопотребления;
• минимальный размер столба воды;
• общий расход жидкости.

Выбор оборудования для системы водоснабжения зависит от уровня потребностей жильцов дома и частоты ее использования

Кроме этого, учитываются и технические показатели насосов. Важнейшим из них является напор. Этот показатель отображает уровень давления, создаваемого лопастями, которое используется для проталкивания жидкости. Данная информация указывается производителем в документации и отображается она в метрах. Второй важный показатель – расход насоса (м³/ч). Он отображает объем воды, который способен переместить насос за определенную единицу времени.

Данные показатели влияют на уровень потребления электрической энергии. Чем выше значение этих технических характеристик, тем больше будет расход электричества во время эксплуатации оборудования. Если увеличится расход жидкости, напор воды снижается.

Полезный совет! Снизив к минимуму потери в водопроводной магистрали, можно оптимизировать работу оборудования. В результате исключается вероятность возникновения перегрузок.

При выборе оборудования для системы водоснабжения следует уделить особое внимание вопросу качественной фильтрации воды

Чаще всего покупатели подбирают для систем водоснабжения в частном доме насосы с напором в пределах 60-80 м. Средний расход таких агрегатов составляет 4 м³/ч. Если регулярно возникают перебои в работе электросети или наблюдается скачки напряжения, к насосу следует подключить стабилизатор.

Оборудование опускается в скважину с помощью троса. Расстояние от насоса до дна составляет 1-3 м (в зависимости от системы и условий). Если оборудование не имеет обратного клапана, этот элемент нужно установить. Перед фиксацией троса и спуском насоса к нему крепится труба ПНД диаметром 32 мм.

Затем на скважинную трубу надевается нижняя часть оголовка с резинкой для уплотнения. После этого насос медленно опускается в скважину, при этом каждый 1,5 м на трубе закрепляется греющий кабель, избегая сильной натяжки. Насос следует опустить до самого дна, а после поднять на нужную высоту. Останется лишь зафиксировать оборудование и закрепить на трубе верхнюю часть оголовка.

Рассмотрев механизм обустройства водопровода, можно прийти к выводу, что систему транспортировки воды из скважины в дом можно организовать своими руками. Главное при этом – учитывать все нюансы и требования технологии. При недостатке знаний и навыков, эту работу можно доверить и специалистам. Строительство в этом случае будет более быстрым и качественным, но обойдется гораздо дороже.

Схема водопровода в частном доме из скважины: разные варианты

При организации водоснабжения частного дома от скважины необходимо учитывать следующие важные моменты:

• суточное потребление жидкости;
• глубина водоносного слоя;
• расстояние от жилища.

Монтаж автономной системы требует решения нескольких задач, включая следующее:

• стабильный напор воды;
• насосное оборудование;
• установка и местонахождение насоса.

Точки системы водоснабжения

1. Точка забора. К ней относятся колодец, скважина, водоем, родник, каптаж.
2. Точка приема воды. Это может быть жилой дом, баня, гараж или беседка.
3. Магистраль. Речь идет о водяной трубе, по которой движется жидкость, начиная с точки забора и заканчивая точкой приема.

Все внутренние линии и точки должны обязательно отображаться на схеме проекта внутридомового водопровода.

Обустройство водоснабжения

Система подачи жидкости от скважины к частному дому состоит из следующих элементов:

• насос;
• мембранный бак;
• трубопроводная магистраль;
• предохранители;
• блок выключателей;
• запорное устройство.

Кроме того, потребителями, через которые подается жидкость, являются:

• водопроводные краны;
• душевая кабина;
• ванна;
• стиральная машина и др.

Когда в доме имеется горячее водоснабжение, к вышеперечисленным приборам добавляется еще один дополнительный узел – электрический водонагреватель, который бывает следующих двух видов: проточный и накопительный. По возможности устанавливается мощный котел отопления, оборудованный вторым контуром.

В частных домах монтируются также газовые колонки, однако они применяются нечасто. Сегодня когда-то очень популярный «Титан», работающий на дровах, перешел в список «раритетов». Подобные твердотопливные колонки строители считают устаревшими устройствами.

Судя по картинке, расположенной выше, схема водоснабжения дома от скважины включает небольшое количество деталей.

Обычно отверстие в земле, полученное в результате бурения, располагается около здания. Но при небольшой глубине оно может находиться и на цокольном этаже. Оголовок водозабора, размещенный на открытой территории, необходимо закрыть теплоизоляцией.

В большинстве случаев для создания утепленного контура устанавливаются колодезные кольца, защищающие скважину и облегчающие обслуживание установленного оборудования.

Водопровод, монтированный на открытой территории, начиная с оголовка и заканчивая входом в здание, должен быть обязательно защищен от промерзания. Для утепления прохода трубы через фундамент или стену устанавливается специальная входная гильза.

Монтаж оборудований узла должен выполняться в хорошо отапливаемом помещении. К ним относятся приборы водоподготовки, а также системы поддержания в сети определенного давления, включая следующее:

• обратный клапан;
• гидроаккумулирующая емкость;
• очищающие фильтры;
• регуляторы запорной арматуры;
• контрольные приборы;
• элементы электроснабжения;
• автоматика;
• система управления.

При монтаже насосной станции полной комплектации установку некоторых деталей можно исключить.

Как обустроить кессон

Обычно все оборудование для подачи воды устанавливается в кессоне. Он представляет собой специальную емкость, которая позволяет обслуживать скважину. Этот элемент защищает детали от замерзания в зимний период благодаря наличию плотной крышки и утепления всей конструкции. Его габариты составляют 1,5×1,5×1,5 м.

Кессон может быть изготовлен из различных материалов:

• пластмассы;
• стали;
• бетонных колец.

Можно купить подобную конструкцию в специализированном магазине или заняться ее изготовлением самостоятельно. Обычно она выполняется в форме:

• круга;
• квадрата.

Популярность стального кессона вызвана длительным сроком эксплуатации. Пластиковая емкость отличается довольно низкой ценой. Бетонные кольца можно изготовить своими руками.

При обустройстве кессона нужно всегда помнить о выполнении отверстий, через которые будут проходить трубы.

При установке кессона необходимо учитывать количество используемого оборудования, поскольку от этого зависит, где будет находиться обсадная труба. В случае монтажа мембранного бака упомянутое цилиндрическое изделие устанавливается ближе к стене. Примерно на 10-15 см над поверхностью земли должна выступать горловина конструкции. В результате емкость никогда не будет затапливаться талыми водами.

Установка водопровода от скважины к дому

При прокладке сооружения из труб обязательно учитывается уровень промерзания грунта: цилиндрические изделия должны находиться под ним.

Сначала выкапывается траншея определенной глубины. На дно укладывается 32-миллиметровая труба из пластика. Этот материал можно заменить полиэтиленом низкого давления, однако при сильном морозе он начнет разрушаться.

Нельзя подавать воду прямо из скважины, используя резиновые шланги. Эти детали не годятся для монтажа трубопровода.

Цилиндрическое изделие, находящееся ниже уровня промерзания, может замерзнуть в месте своего подъема. Чтобы этого не произошло, рекомендуется воспользоваться одним из следующих способов:

• утеплить фундамент;
• проложить греющий кабель;
• обернуть трубу теплоизолирующим материалом.

Иногда бывает трудно провести на участке земляные работы. В этом случае можно выполнить прокладку трубопровода в верхний слой почвы на небольшую глубину. Монтаж цилиндрической конструкции должен осуществляться совместно с греющим кабелем. Кроме того, проводится дополнительное утепление трубы, например, «Энергофлексом». Чтобы сохранить теплоизоляцию, получившийся так называемый пирог закрывается гофрированным цилиндрическим изделием большого диаметра.

Дополнительно конструкция оборудуется накопительной емкостью, предназначенной для полива растений подогретой жидкостью.

Совместно с системой непрерывного водоснабжения монтируется кабель, подающий электропитание к скважинному насосу.

Берется четырехжильный провод сечением более 2,5. В отапливаемом помещении устанавливается коробка ПЗУ.

Автоматическое оборудование

Существует три поколения автоматики. Поскольку настроить продвинутые системы самостоятельно довольно сложно, мы подробнее рассмотрим работу устройств первого поколения.

В современных насосах устанавливается специальная защита, предотвращающая сухой ход. Она не допускает перегрева и реагирует на перепады напряжения. Чтобы автоматика хорошо работала, устройство должно быть оснащено следующими деталями:

• манометр;
• реле давления;
• обратный клапан.

Довольно часто предохранительный прибор, устанавливаемый на гидроаккумулятор, оборудуется манометром. Нужное значение давления поддерживается внутри накопительного бака. Устройство автоматизации системы водоснабжения начинает срабатывать, когда давление достигает порогового значения. Насос мгновенно отключается.

На поверхность трубы монтируется очистная аппаратура, которая осуществляет подачу воды непосредственно в гидроаккумулятор. Здесь же устанавливается обратный клапан. Он должен находиться рядом с насосом. Благодаря этому элементу обратной подачи воды в отверстие в земле, полученное в результате бурения, не происходит.

Когда артезианская скважина имеет большую глубину, категорически запрещается самостоятельная установка автоматики. Оборудование первого поколения рассчитано только для скважин на песок.

Дополнительные системы

Существует еще несколько способов установки различных конструкций.

Башенная

Подобная схема работает следующим образом: емкость соответствующего объема заполняется с помощью насоса, при этом поступление жидкости в водяной котел и краны происходит самотеком.

Расширительный бак оборудуется поплавковым выключателем. Когда он наполняется водой, насос отключается. При снижении уровня жидкости происходит автоматическая докачка. Это самый доступный вариант. К его недостаткам можно отнести нестабильные значения давления и напора воды. К тому же для установки бака требуется много места.

Станция насосная

Эксплуатировать такую систему водоснабжения заметно удобнее. В комплект этого оборудования включены:

• гидроаккумулятор;
• датчик сухого хода;
• реле давления.

Когда в напорном трубопроводе начинает понижаться давление, предохранительное устройство срабатывает сразу при открытии крана. Далее включается насос, происходит подача воды прямо в гидроаккумулятор. Когда мембрана растягивается, гидравлическое устройство отключается. Выравнивание давления осуществляется автоматически.

Подача двухступенчатая

При недостатке мощности установленной насосной станции при максимальном расходе воды последовательно устанавливается расширительный бак, оборудованный поплавковым выключателем.

В емкость монтируется гидравлическое устройство, которое отключается автоматически. Далее размещаются еще один нагнетательный насос и гидроаккумулятор. За счет расширительного бака дебит системы достигает нужного уровня.

Похожие статьи:

Водоснабжение из скважины, схема системы водоснабжения частного дома из скважины

Конечно же, централизованное водоснабжение намного удобнее, но часто у хозяев частных строений просто нет выбора. Поэтому в статье мы расскажем о наиболее приемлемых схемах, которыми пользуются специалисты, для проведения воды в загородные дома.

Почему стоит выбрать скважину?

Если на дачном участке вы планируете реализовать автономное водоснабжение, советуем рассматривать вариант получения воды именно из скважины. И вот почему:

• Вода в скважине отличается высоким качеством благодаря большой глубине шахты. В колодцах же снижено качество воды из-за промышленных и бытовых отходов, источники которых могут располагаться неподалеку.
• Постоянный объем жидкости. Время года никак не влияет на количество воды в шахте.
• Возможность длительной эксплуатации (за исключением шахт “на песок”, которые не отличаются глубиной). 

 

Типы скважин для частного дома

Чтобы в доме появилась вода пригодная для питья, а не только для технических нужд, организуют бурение двух типов скважин: 

• “на песок”.
• артезианская.

 

Скважина “на песок”

Глубина шахты составляет, как правило, от 15 до 35 м. Бурение производится с помощью буровой установки. Устройство скважины может происходить от нескольких часов до нескольких дней, что зависит от грунта. Подъем воды осуществляется при помощи погружного насоса.

Плюсы

• пробурить песчаную скважину намного легче.
• бюджетность бурения и обустройства.

 

Минусы

• если сравнивать с артезианской шахтой, то срок службы не самый большой, всего от 8 до 20 лет.
• при длительном перерыве (а для дачных домов это нередкость) галунный фильтр может заилиться.
• не отличается большой производительностью.

 

Артезианская скважина

Глубина шахты доходит в среднем до 150 м, но, если вода необходима для всего поселка, возможно пробурить скважину и 200 м глубиной. Бурят артезианские шахты с помощью сложного, габаритного оборудования, поэтому надо еще и заблаговременно решить вопрос с размещением тяжелой техники на вашем участке. Технология обустройства шахты также не является простой. Подобные скважины подлежат обязательной регистрации. Подъем воды осуществляется при помощи погружного насоса.

Плюсы 

• высокая производительность.
• длительный срок эксплуатации — более 50 лет.
• качественная вода.
• перебои с водой отсутствуют.

 

Минусы

• необходимость регистрации скважины.
• не относится к бюджетным.

 

Системы водоснабжения скважин

Существуют две наиболее распространенные схемы:

• гравитационная.
• на основе гидроаккумулятора.

 

Гравитационная система

Основу системы составляет напорный бак, который устанавливают на чердаке или в мансарде. Принцип работы подобной схемы заключается в том, что насос доставляет воду из скважины до бака. Уровень воды в баке контролируется поплавком: насос отключается, когда воды достаточно, и включается, когда воду необходимо набрать. Далее вода только под действием силы тяжести течет по трубам, доходя до точек водоразбора (смесителей, кранов, элементов подключения стиральной и посудомоечной машин, подводов унитаза и т.п.) в доме.

Когда резервуар размещен на крыше или чердаке, существует угроза затопления дома. Чтобы ничего подобного не произошло, применяют систему аварийного слива жидкости. Верхняя часть резервуара оснащается отверстием, к которому приваривают трубу. Таким образом, если резервуар наполнится водой до этого уровня, вся лишняя вода будет слита в канализацию или сад.

Плюсы

• относительная бюджетность.
• электроэнергия экономится, поскольку насос включается лишь для наполнения резервуара.
• частичная независимость от электроэнергии. Если электроэнергия будет отключена, то наполненный резервуар все равно обеспечит вас водой в ближайшее время.

 

Минусы

• монтаж резервуара может потребовать дополнительных расчетов конструкции коттеджа и наверняка его укрепления.
• если в доме не предусмотрено отопление, то перед зимой потребуется слив воды из резервуара.
• резервуар необходимо будет утеплить, так как даже в отапливаемом доме чердак вряд ли будет обогреваться.
• небольшое давление при невысоком расположении резервуара (или при одномоментном открытии двух или трех кранов в доме). Это чревато приостановкой работы стиральной машины, посудомоечной машины, электрического водонагревателя и т.п.. 

 

Система на основе гидроаккумулятора

Полноценное водоснабжение в доме возможно получить, используя и вторую схему. Система помимо насоса включает в себя гидроаккумулятор, именно его и наполняет водой насос (в отличие от предыдущего варианта, где водой наполнялся резервуар на чердаке). Гидроаккумулятор — это тоже резервуар, только разделенный с помощью эластичной мембраны на две равные части. В первой части — вода, во второй части — газ. После того как резервуар заполняется водой, насос отключается. В гидроаккумуляторе газ поддерживает необходимое давление, так что можно пользоваться водой. Далее, когда уровень воды и давления падают, с помощью датчика насос включается и снова наполняет резервуар.

Плюсы

• система отличается надежностью, в отличие от предыдущего варианта: огромный резервуар с водой на чердаке иногда опасен подтоплением.
• давление в системе можно регулировать самостоятельно.
• вода по качеству выше воды в гравитационной схеме.
• монтаж системы отличается простотой.

 

Минусы

• схема не считается бюджетной.
• расход электроэнергии выше.
• система нуждается в дополнительном фильтре.
• система нуждается в мощном насосе, чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды и нужное давление.
• энергозависимость.

 

Необходимые элементы

Стандартная система включает следующее необходимое оборудование и элементы:

• скважина. Песчаного или артезианского типа. Обеспечивает чистой водой хозяев дома для комфортного проживания. 
• насос. Как правило, погружного типа. Обеспечивает транспортировку воды сначала к оголовку скважины, а затем отвечает за заполнение накопительного резервуара. 
• кессон. Подземная герметичная камера, которая обеспечивает удобный доступ к оголовку скважины. Сюда же подводятся трубы внешнего водоснабжения, электрический шнур насоса, автоматика. Может быть размещен накопительный резервуар.
• накопительный резервуар (гидроаккумулятор). Обеспечивает необходимый запас жидкости, оптимизирует работу насоса. 
• насосная станция. Необходима для стабилизации напора внутреннего водопровода.
• система фильтрации. Удаляет примеси для того, чтобы улучшить качество жидкости. 
• система внутреннего водоснабжения. Используемое оборудование обеспечивает доставку воды ко всем точкам водоразбора в доме. 
• автоматика. Обеспечивает контроль за работой насоса.

Еще раз о системе водоснабжения в доме

 

Вступление

Без чего невозможно представить современный загородный дом. Конечно без удобного домашнего водопровода. И вам повезло, если ваш дом можно подключить к централизованному водопроводу. Но чаще всего это неосуществимо. В этом случае на помощь приходят индивидуальные системы водоснабжения. Самые известные из них, самотечная и при помощи насосной станции.

Начинается система водоснабжения дома с источника воды. Сделать его нужно недалеко от дома. (читать статью: Источники водоснабжения дома)

Самотечная система водоснабжения

В названии этой индивидуальной системы водоснабжения заложен и ее принцип действия.

На чердаке дома устанавливается большая емкость для воды. Материал для емкости может быть металл или пластик. От емкости с водой делается разводка водопровода по дому. Из-за того, что емкость находится на самом верхнем уровне дома, то под действием силы тяжести вода растекается по трубам водопровода дома до точек водоснабжения: раковин, смесителей, ванн и т.д.

Технология самотечной системы водоснабжения

На чердаке ставится емкость для запаса воды. На участке создается источник водоснабжния: роется колодец или бурится водоносная скважина. Вода из источника водоснабжения про помощи водяного насоса закачивается в емкость для запаса воды.

Насос работает от электричества. В баке устанавливается поплавок, который отключает насос при достижении воды максимального уровня. Так обеспечивается защита системы от перелива воды в емкости запаса воды.

Из технологии понятно, что для наполнения емкости и работы всей системы водоснабжения дома, постоянного электропитания не требуется. Достаточно автономного питания для насоса при заполнении емкости.

Вода растекается по трубам самотеком, только под действием силы тяжести. Чтобы получить в системе комфортное давление в 1 атмосфер, нужно поднять емкость на 10 метров. Это в реальных условиях неосуществимо. Реально поднять емкость можно на метров пять. Поэтому давления в самотечной системе будет максимум 0,5 атмосферы. Что не очень комфортно.

К достоинствам самотечной системы водоснабжения можно отнести:

• Простота конструкции;
• Большой запас воды;
• Водоснабжение дома не требует постоянного электроснабжения;
• Долговечность системы, так как в ней нечему изнашиваться.

самотечная система водоснабжения наряду с достоинствами имеет ряд недостатков:

• Низкое давление в системе водоснабжения;
• Обязательная система подогрева в зимний период. Иначе в зимний период запас воды промерзнет, а делать обогрев чердака нецелесообразно;
• Емкость требует периодической чистки, что тоже затруднительно;
• Трудно полностью автомататизировать самотечную систему водоснабжения. Так как не существует стандартных автономных систем для этой системы водоснабжения.

Более современной и технологичной является система водоснабжения организованная при помощи насосной станции

Технология работы насосной станции

Вода поступает в дом через внешний водопровод. Источник водоснабжения находится на участке. В доме вода распределяется по водопроводу при помощи специального устройства, гидроаккумулятора. Устройство гидроаккумулятора позволяет регулировать работу насоса. Работоспособность насосной станции обеспечивается вспомогательными устройствами: реле давления, электрокабель, соеденительный шланг. Все компоненты водоснабжения в насосной станции подключаются при помощи пятиходового штуцера.

Штуцер имеет пять гнезд подключения (смотри фото)

1. Подключается манометр, который контролирует количество воды (давление) в системе;
2. Отвод для подключения реле давления;
3. Отвод для домашнего водопровода;
4. Ввод для подачи воды из источника при помощи насоса;
5. Место для подключения гидроаккумулятора.

Все элементы насосной станции важны и требуют отдельной статьи. Здесь коротко остановлюсь на основном элементе насосной станции гидроаккумуляторе.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор это компактное гидротехническое устройство. Он предназначен для полной автономной работы системы водоснабжения частного дома. Благодаря своей компактности гидроаккумулятор не требует специальных помещений. Устанавливается гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом и входит в комплект насосной станции. Наличие гидроаккумулятора в комплекте насосной станции позволяет полностью автоматизировать систему водоснабжения дома. Проверять гидроаккумулятор нужно один раз в месяц, контролируя давление в системе. Не нужно ни чистки, ни специального обогрева.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Системы водоснабжения

 

 

Подробная схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором

Жить в загородном доме будет комфортно только при наличии надежной системы водоснабжения. Есть много способов его обустроить. Чаще всего в коттеджах и частных домах используется колодезная вода с насосом и гидроаккумулятором. О том, как собираются такие системы, и поговорим далее в статье.

Проект

В первую очередь необходимо составить чертежи будущего водопровода.При выполнении проектирования нужно определиться:

• С водопроводом. Это может быть колодец или колодец.
• Тип оборудования системы. Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором обязательно включает насос, а иногда и газовую колонку. Также нужно будет подобрать трубы, подходящие по диаметру.

Источник

Организовать подачу воды в дом из обычного колодца во многих случаях проще всего.В этом случае, скорее всего, не потребуется привлекать специалистов и заказывать дорогостоящее оборудование. Глубина колодца обычно не превышает 10-15 метров. А так можно и самому копать. Недостаток такого источника только один — вода в нем во время паводков или проливных дождей может быть не слишком прозрачной.

Еще проще пробурить песчаную скважину во дворе дома или в саду. В этом случае земляных работ придется выполнять гораздо реже, чем при колодце. Глубина колодцев этого типа может составлять 10-45 метров, но обычно не превышает 15.Однако у такого источника водоснабжения есть довольно серьезный недостаток — не очень большой срок службы. Колодец можно будет использовать «на песке» не более восьми лет.

Самым дорогим и в то же время самым надежным источником воды считается артезианская скважина. Срок его службы практически неограничен. Вода в артезианских колодцах очень прозрачная, потому что залегает на большой глубине в известняковом слое. Кроме того, у таких источников есть еще одно важное преимущество.Вода из артезианской скважины выходит на поверхность самостоятельно — под давлением. Поэтому в некоторых случаях отопление и водоснабжение частного дома можно оборудовать даже без использования насоса.

Наружная линия

Вода в дом подается из колодца или колодца по металлопластиковой или полипропиленовой трубе, проложенной из колодца или колодца, обычно в подвал дома. Чтобы подвести магистраль к зданию, проделайте отверстие в фундаменте. Его необходимо тщательно утеплить.Иначе зимой вода замерзнет. Для изоляции используйте кусок минеральной ваты, вставленный в трубу.

Трасса укладывается в траншею глубиной не менее 70 см. На дно последнего сначала насыпается песок. Затем укладывается сама труба. Они роют траншею под небольшим углом. Это предотвратит застой в водопроводе.

Насос

Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором этот элемент обязательно включает. Насос обычно устанавливается в подвале дома.При его выборе в первую очередь следует обращать внимание на высоту водяного столба. Подсчитать необходимое очень просто. Для этого на глубину колодца или колодца прибавьте 30 точек. Высота, на которую насос может поднимать воду, указана в прилагаемом к нему техническом паспорте. Например, если колодец или колодец имеет глубину 15 м, величина необходимого подъема воды будет 15 + 30 = 45 метров.

Также при выборе насоса нужно учитывать такой параметр, как его производительность.Чтобы определить, какое оборудование лучше всего подходит для системы, необходимо сложить потребление воды всех потребителей: раковины, душ, ванна, сливной бак и т. Д. В системе с колодцем можно использовать насос, в том числе погружной. один.

Необходимость гидроаккумулятора

Только с применением расширительного бака можно построить надежное автономное водоснабжение частного дома. Схема, в которую входит гидроаккумулятор, имеет массу преимуществ. Расширительный бак в системе водоснабжения выполняет несколько функций:

• сбрасывает избыточное давление;
• накапливает воду;
• позволяет исключить слишком частое включение насоса, что существенно продлевает срок его службы;
• смягчает гидроудар внутри системы;
• обеспечивает рабочее давление воды в магистралях при выключенном насосе.

Как выбрать аккумулятор

Лучшим вариантом для систем отопления одно-двухэтажных, не слишком больших домов считается расширительный бак на 24 литра. Для дачи объем придется рассчитывать отдельно.

Насос в бытовых системах не рекомендуется включать чаще одного раза в минуту. Для больших домов обычно используются модели производительностью около 30 л / мин. Аккумулятор заполнен только наполовину. Поэтому для обеспечения бесперебойной подачи воды ее вместимость в этом случае должна быть порядка 80-90 литров.

Разводка труб внутри дома

Монтаж водопровода для частного дома завершается прокладкой магистралей и подключением потребителей. Внутри здания можно использовать две схемы расположения труб:

• Тройник гладкий. К достоинствам этого метода можно отнести, прежде всего, простоту монтажа. В этом случае труба проводится по периметру дома. С помощью тройников к нему присоединяются все необходимые потребители. Недостатком такой системы считается неравномерное давление.У кранов, ближайших к аккумулятору, он будет намного больше, чем у дальних кранов.
• Коллектор. Смонтировать такую ​​систему сложнее. Однако в этом случае давление во всех точках дома будет одинаковым. При использовании такой схемы подключения в здании устанавливается общий коллектор, и от него уже подводятся трубы к каждому потребителю.

Динамик

На современном рынке существует несколько разновидностей оборудования, предназначенного для устройства в доме горячего водоснабжения. Обогреватели могут работать от электричества или газа. Первые проще в установке, но их эксплуатация обходится дороже. Газовые модели стоят недешево, но также считаются более экономичными. Иногда воду в частном доме нагревают с помощью двухконтурного отопительного котла.

Установка помпы и гидроаккумулятора

Итак, какова схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором, мы выяснили. Теперь посмотрим, как правильно выполняется сама сборка.Монтаж водопровода частного дома начинают с установки насоса и гидроаккумулятора:

• Для забора воды в шахту (примерно 2/3 ее глубины) опускается труба.
• Шоссе диаметром 10-15 см через выкопанный котлован подводится к колодцу или колодцу. Все детали соединяются при помощи фитингов и тройников.
• С другой стороны, к трубе подключается насос необходимой производительности.
• Под ним установлен гидроаккумулятор.К патрубкам расширительного бачка прикреплены манометр и реле давления. Когда насос работает, давление в гидроаккумуляторе повышается. Как только давление достигнет установленной отметки, реле отключит разряд. Когда воду используют жители дома, давление снова упадет. В этом случае реле снова включит насос. Некоторые типы аккумуляторов устанавливаются на чердаке или втором этаже. В таких моделях поплавок отвечает за включение / выключение насоса.

Магистральная

Далее разберемся, какова схема водопровода частного дома. В дачных малоэтажных домах, а также в городских квартирах систему обычно собирают с использованием недорогих и в то же время надежных полипропиленовых труб. Электромонтаж осуществляется в несколько этапов:

• К тройнику, установленному сразу после гидроаккумулятора (через тройник), подключаются две трубы. Один в перспективе будет поставлять воду для хозяйственных нужд.
• Вторая линия подключена к коллектору.
• К каждому потребителю выполняется трубная разводка.

Схема горячего водоснабжения частного дома включает еще одну магистраль. Его отводят от второй трубы и пропускают через колонну или котел.

Правила подключения потребителей

Сантехника должна быть размещена в ванной так, чтобы им было удобно пользоваться. Минимальное расстояние между раковиной и унитазом — 20 см. Перед ванной и стиральной машиной должно быть не менее 70 см свободного пространства.Унитаз устанавливается в непосредственной близости от стояка канализации. Чем дальше он расположен, тем больше вероятность засоров. Водоснабжение и канализация частного дома при соблюдении этих правил окажется надежным и удобным в эксплуатации.

Также необходимо учитывать то, что по нормам СНиП не допускается размещение ванной и туалета над кухней или жилыми комнатами на нижнем этаже.

Завершающий этап

Схема водоснабжения частного дома с гидроаккумулятором включает множество элементов.После того, как все они подключены, обязательно проверьте оборудование. Для этого включается насос. Далее визуальный осмотр системы. При обнаружении утечек или любых других неисправностей проводятся корректирующие работы. В необходимом порядке также проверяется исправность реле аккумулятора.

Канализация

Использованная вода в частных домах обычно отводится в септик. На всех этажах установлен вертикальный стояк. К нему подключаются лежаки, а уже к ним через сифоны — раковины и ванна.Уличная магистраль, соединяющая стояк с септиком, прокладывается на глубине 70 см (во избежание промерзания сточных вод) под углом. При его сборке следует постараться сделать как можно меньше колен. В противном случае будет часто забиваться канализация. Из соображений безопасности можно пропустить электрический нагревательный кабель по внешней линии.

Водоснабжение и водоотведение частного дома — системы конструктивно не слишком сложные и легко могут быть выполнены своими руками. Но они получатся надежными, удобными и долговечными только при неукоснительном соблюдении всех необходимых технологий.Если хозяева дома не уверены в своих силах, конечно, им лучше всего будет обратиться к специалистам.

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 газом : 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 наддувом : 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 вдвое дороже, чем баллонный аккумулятор 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, 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. Некоторым контурам требуется большой расход на короткое время, а затем в течение длительного периода используется мало жидкости или вообще не используется. 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, чтобы цилиндр не вращался слишком быстро. 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 на Рисунке 16-3 представляет собой запирающий обратный клапан с большим коэффициентом пропорциональности, 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 всплески 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 ударов, вызванных 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 задвижкой на бункере для отходов, которая открывается гидравлически для заполнения транспортной тележки.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 двухходовых 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 назад — и 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 комплекта для зарядки, рисунок 16-6.Сначала снимите колпачок газового клапана и установите на газовый клапан манометр, шланг и тройниковую рукоятку. Затем поверните тройник, 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, заключается в том, что над ним находится захваченный газ, давление упадет до определенной точки, а затем внезапно упадет до нуля. Считайте давление, когда манометр внезапно упадет до нуля, чтобы определить предварительную заправку газа.

Этот метод является наиболее точным, но не точным, 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 случаях 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 дыры.

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 быстры, как баллонные, при быстром повышении давления.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 приложениях с гидроаккумулятором (кроме случая аварийного электроснабжения) 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. Цепь, 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 вызвать образование отложений лака и заблокировать внутренние части 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. Пакет состоит из обратного клапана изоляции, обратного клапана пилот-к-конца, и управление потоком отверстия.

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 насоса смещает запорный клапан пилот-к-близко, 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 поток, идущий 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 приводом, 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 отключении насоса.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 порту управления остановится до 5000 фунтов на квадратный дюйм при отключении 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 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 выпуску электронной книге автора Fluid Power Circuits Explained.

Аккумуляторы добавляют функциональности гидравлическим контурам

Гидравлические аккумуляторы — один из наиболее недоиспользуемых инструментов в гидравлической системе, что прискорбно, поскольку они обеспечивают бесчисленное множество преимуществ гидравлической системе.Аккумуляторы часто понимают неправильно, особенно когда речь идет о поиске и устранении неисправностей, но принципы их работы просты, даже если математика, используемая в их спецификации, не для всех.

Аккумуляторы

доступны в двух группах: механические и гидропневматические. Механические аккумуляторы могут заряжаться либо пружиной, либо массой, хотя и то, и другое редко. Подпружиненные аккумуляторы поршневого типа и установлены с пружиной, противоположной масляной стороне.Как и в случае со сжатым газом, степень сжатия пружины влияет на уровень выходной мощности, поскольку больше потенциальной энергии теряется, когда поршень движется к выходному отверстию, и энергия истощается.

Аккумуляторы с весовой нагрузкой устанавливаются вертикально и также являются поршневыми, но имеют большую массу, использующую силу тяжести для создания давления жидкости, а не сжатую пружину или газ. Поскольку механические гидроаккумуляторы применяются редко, мы можем оставить их вне обсуждения, за исключением того, что нагруженный гидроаккумулятор является единственным типом, способным обеспечивать неуменьшенное давление на всей длине своего хода, поскольку сила тяжести остается постоянной на всем расстоянии поршня. путешествовать.

Накопители баллонные

Рис. 1. Баллонные аккумуляторы, подобные приведенному выше, являются наиболее распространенной формой и используют синтетический каучук, такой как нитрил, для предварительной зарядки газообразного азота.

Гидропневматические аккумуляторы содержат как сухую сторону (содержащую сжатый газ, обычно азот), так и влажную сторону, содержащую гидравлическую жидкость. Сухая сторона аккумулятора заполняется газом до заданного давления, известного как предварительная зарядка, в соответствии с требованиями системы.Поскольку гидравлические системы плохо работают, когда гидравлическая жидкость газообразна, в гидроаккумуляторах требуется какое-то разделение, чтобы предотвратить смешивание жидкостей; мочевые пузыри, диафрагмы и поршни являются наиболее распространенными.

Баллонные аккумуляторы, Рис. 1 , являются наиболее распространенной формой и используют синтетический каучук, такой как нитрил, для предварительной зарядки газообразного азота. Баллон установлен внутри герметичного цилиндра высокого давления с полусферическими крышками на обоих концах. Идеальное монтажное положение баллонных гидроаккумуляторов — отверстие для жидкости вниз и отверстие для газа вверх.Когда баллон-аккумулятор заряжен, его баллон заполняет большую часть пустоты внутри корпуса, а тарельчатый клапан на масляном отверстии предотвращает выдавливание баллона за дно. Баллонные аккумуляторы обычно доступны в широком диапазоне размеров, от 1⁄4 до 15 галлонов, в зависимости от диапазона, предлагаемого производителем.

Когда баллон-аккумулятор заполняется гидравлической жидкостью под давлением, баллон, заряженный азотом, сжимается, накапливая гидравлическую энергию, равную объему жидкости, взятой с учетом давления предварительной зарядки.Когда жидкость выпускается при падении гидравлического давления ниже по потоку, баллон снова расширяется, выталкивая масло наружу. Вертикальное монтажное положение поможет предотвратить неравномерный износ баллона во время цикла гидроаккумулятора, а также поможет избежать случайных случаев захвата жидкости или преждевременного закрытия тарельчатого клапана. При этом баллонный аккумулятор прослужит дольше в любом положении, включая горизонтальное, если загрязнение жидкости хорошо контролируется.

Баллонные аккумуляторы легко ремонтируются, и, к счастью, основные игроки в игре с аккумуляторами предлагают сменные комплекты для восстановления аккумуляторов обычных размеров.Наиболее часто выбираемые баллонные аккумуляторы подлежат ремонту снизу, хотя предлагается также ремонт верхней части. Аккумуляторы с возможностью верхнего ремонта полезны для установки на машины со сложной сантехникой или в трудных местах установки, поскольку они позволяют ремонтировать аккумулятор, оставаясь установленным на машине. Аккумуляторы, подлежащие ремонту снизу, необходимо снимать с машины для ремонта.

Рис. 2. Мембранные аккумуляторы используют тот же тип синтетического каучука, что и баллонные аккумуляторы, но вместо баллонной формы они представляют собой просто мембрану, разделяющую верхнюю и нижнюю половины корпуса.

Мембранные аккумуляторы используют тот же тип синтетического каучука, что и баллонные аккумуляторы, но вместо баллонной формы они представляют собой просто мембрану, разделяющую верхнюю и нижнюю половины корпуса, Рисунок 2 . Мембранные аккумуляторы бывают либо сварными, неремонтируемыми, либо резьбовыми, ремонтируемыми. Сварной тип имеет диафрагму, прикрепленную посередине для разделения сторон газа и жидкости, и из-за характера своей конструкции они способны выдерживать среднее давление, обычно не более 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 3. Резьбовые баллонные гидроаккумуляторы сжимают диафрагму между верхней и нижней оболочкой, чтобы удерживать ее прочно, обеспечивая более высокую допустимую нагрузку.

Резьбовые баллонные гидроаккумуляторы, Рис. 3 , имеют несколько преимуществ перед сварным типом, хотя, как правило, стоят дороже, чем последние. Их конструкция с резьбой сжимает диафрагму между верхней и нижней оболочкой, чтобы удерживать ее прочно, обеспечивая более высокое давление, некоторые из которых могут достигать 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Другое преимущество, конечно же, состоит в том, что диафрагму можно заменить, открутив две половинки.Оба типа мембранных аккумуляторов обычно не имеют больших размеров, от нескольких кубических дюймов до примерно 1 галлона.

Аккумуляторы поршневые

Поршневые гидроаккумуляторы, Рисунок 4 , похожи на бесштоковый гидроцилиндр с крышками с обоих концов. Они включают в себя обработанную стальную трубу с резьбовыми крышками на обоих концах, одна крышка просверлена для отверстия для масла, а другая — для порта для газа. Некоторые поршневые гидроаккумуляторы могут быть приварены с одной стороны, а другая сторона имеет резьбу для ремонтных работ.Независимо от конструкции свободно скользящий поршень будет разделять встречные жидкости.

Рис. 4. Поршневые гидроаккумуляторы похожи на бесштоковый гидроцилиндр с крышками с обоих концов и включают в себя обработанную стальную трубку с резьбовыми крышками на обоих концах.

Поршневые гидроаккумуляторы обычно устанавливаются масляным отверстием вниз, а газовым отверстием вверх. Однако, как и баллонные аккумуляторы, они прослужат дольше на своей стороне, если кондиционирование жидкости оптимально. Это особенно важно, учитывая, что загрязнения могут находиться на дне трубки аккумулятора, когда поршень движется вперед и назад через частицы.Несмотря на то, что поршневые гидроаккумуляторы, как ни странно, доступны в неремонтопригодном типе, они довольно легко ремонтируются, особенно если на стволе не наблюдается неравномерного износа.

То, что мало что меняет среди типов гидроаккумуляторов, — это то, как они работают в гидравлических системах. В большинстве схем используется аккумулятор для хранения энергии, аналогичный батарее или конденсатору, хотя в некоторых системах они используются для гашения скачков или пульсаций давления.

Поскольку модуль объемной упругости гидравлической жидкости очень высок, она мало сжимается под давлением, предотвращая накопление любого полезного количества потенциальной энергии.С другой стороны, азот очень сжимаем и, как таковой, может расширяться до своего первоначального объема после сжатия. Хотя это не совсем эффективный процесс, поскольку некоторая энергия теряется на тепло, энергия, вложенная в аккумулятор, может быть востребована при необходимости. Этот тип гидроаккумулятора может дать разработчикам гидравлических машин несколько преимуществ.

Универсальность аккумулятора

Рис. 5. В некоторых гидравлических системах требуется кратковременный всплеск высокого потока, например, в пробивном прессе.Одним из преимуществ гидроаккумуляторов является добавление потока насоса для удовлетворения этой потребности.

Одним из преимуществ гидроаккумуляторов является увеличение расхода насоса, Рисунок 5 . В некоторых гидравлических системах требуется короткий всплеск высокого потока, например, в пробивном прессе. Для достижения желаемой скорости цикла при перфорации требуется 20 галлонов в минуту в течение 10 секунд. Однако производительность насоса составляет всего 5 галлонов в минуту, так что эта скорость недостижима только при одной исходной мощности насоса. В течение 50 секунд задержки между функциями прессования мы можем использовать производительность насоса 5 галлонов в минуту для хранения энергии в аккумуляторе, поэтому система снова готова к работе с функцией высокоскоростного прессования.Аккумуляторы, используемые для дополнения потока насоса, экономят энергию, необходимую для простоя более крупного насоса, а также позволяют использовать насос меньшего размера для достижения более высокого потребления.

Эту же схему можно использовать для периодического управления приводом, например, зажим, который использует менее 20 галлонов в минуту. Если нашему зажимному цилиндру требуется всего 5 галлонов в минуту один раз в минуту для пяти секунд работы зажима, то силовой установкой можно управлять с помощью реле давления, установленного после обратного клапана. Энергии в аккумуляторе будет достаточно для нескольких функций фиксации, прежде чем емкость будет исчерпана, что приведет к тому, что переключатель снова включит блок питания, пока переключатель снова не покажет полное давление, а затем снова выключит блок.Третье использование схемы , рис. 5, — поддержание давления на исполнительном механизме. Зажим может быть постоянно функционирующим, если направленный клапан остается активированным, в то время как аккумулятор компенсирует любую утечку или разрушение компонентов в цепи.

Аккумуляторы

рассчитаны на аккумуляторы энергии в зависимости от количества потока, который необходимо дополнить, и разницы между максимальным рабочим давлением и минимальным давлением в системе. Кроме того, степень сжатия самого аккумулятора должна быть учтена в уравнении, которое описывает рекомендуемое максимальное соотношение между минимальной и максимальной работой аккумулятора.Более высокая степень сжатия позволяет хранить больший объем жидкости, и, как правило, поршневые гидроаккумуляторы в этом отношении опережают своих собратьев по баллонам.

Таблица показывает пример использования баллонного и поршневого аккумуляторов емкостью 10 галлонов и их взаимосвязь со степенью сжатия, рабочим давлением и требуемой предварительной зарядкой. Оптимальная предварительная зарядка обычно составляет 80% от минимального рабочего давления, потому что слишком высокое давление не позволит полностью заполнить аккумулятор, а слишком низкое не позволит накопить много энергии.Чем выше разница между максимальным и минимальным давлением, тем выше энергетическая емкость, поскольку падение с 5000 до 1000 фунтов на квадратный дюйм из аккумулятора обеспечит больший объем, чем, например, падение с 5000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Выше в таблице представлен пример использования баллона и поршневых аккумуляторов емкостью 10 галлонов и их взаимосвязь со степенью сжатия, рабочим давлением и требуемой предварительной зарядкой. На рисунке 6 показаны два примера аккумуляторов, используемых для демпфирования пульсаций насоса и амортизации.Пульсации насоса являются результатом волн давления, возникающих, когда шестерни, лопатки или поршни достигают выпускного отверстия цифровыми струями, а не непрерывным потоком. Эти пульсации иногда вызывают раздражающие вибрации, хрипы и шумы. Аккумулятор подходящего размера (обычно мембранного типа) будет гасить эти пульсации, чтобы «сгладить» поток насоса.

Рис. 6. На приведенном выше рисунке показаны два примера аккумуляторов, используемых для гашения пульсаций насоса и амортизации.

Вторая схема На рис. 6 показан пример аккумулятора, используемого для поглощения скачков давления, например подушки на валках камнедробителя.Любой скачок давления, вызванный давлением, вызванным нагрузкой, будет поглощен гидроаккумулятором. В том же контуре можно использовать предохранительный клапан, но он будет направлять жидкость от крышки цилиндра, а затем больше не будет возвращаться в исходное положение, как это было бы с аккумулятором.

Не забывайте о безопасности

Соблюдайте правила техники безопасности при работе с гидроаккумуляторами, как при их настройке, так и при обслуживании. При зарядке аккумуляторов помните о потенциальной азотной ракете, с которой вы работаете, и будьте осторожны при обращении с баллонами.Также убедитесь, что ваше зарядное устройство находится в хорошем рабочем состоянии и соответствует стилю; на рынке представлены десятки различных головок для зарядки. Наконец, перед обслуживанием убедитесь, что гидравлическая энергия из аккумулятора истощена, что обычно выполняется с помощью предохранительных клапанов аккумулятора или шаровых кранов. Накопленная энергия может быть быстро выброшена, что может вызвать повреждение или телесные повреждения, если ее высвободить неправильно.

Джош Косфорд (Josh Cosford) — проектировщик и сертифицированный специалист по гидравлическому оборудованию Fluid Power House, Кембридж, Онтарио, Канада.Для получения дополнительной информации посетите www.fluidpowerhouse.com.

Power Water Networks — LOW-TECH MAGAZINE

Гидроаккумулятор. Картина: Лес Чатфилд.

---

«Использование воды — это тема, которой, как ни странно, пренебрегают в инженерной литературе. Как романтический или популярный аспект инженерной мысли, гидравлическая энергия никогда не привлекала внимания общественности, как паровой двигатель, локомотив или даже двигатель внутреннего сгорания».

Ян Макнил, Hydraulic Power , 1972

---

Теоретические основы гидравлической передачи энергии были заложены в 1647 году французским вундеркиндом Блезом Паскалем.Путем экспериментов он обнаружил, что вода — в отличие от воздуха — практически несжимаема и передает давление одинаково во всех направлениях.

Значение «гидростатического парадокса» было продемонстрировано в «машине умножения сил» Паскаля, проиллюстрированной ниже. Он состоит из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой трубой. Вся система заполнена водой и герметично закрыта. Один цилиндр содержит плунжер малого диаметра, а другой цилиндр содержит плунжер, площадь поперечного сечения которого в 100 раз больше.

Станок для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень поместить груз, он сможет поднять груз, помещенный поверх большого поршня, который в 100 раз тяжелее. Таким образом, машина Паскаля позволяла умножать силы — в приведенном выше примере отношение выходного усилия к входному усилию составляет 100: 1. Другими словами, вы можете получить выходное усилие в 100 кг для входного усилия всего 1 кг.

Машина для умножения сил

Умножение силы не было чем-то новым в 1600-х годах.Более простые устройства, такие как шкивы, зубчатые передачи, кабестаны, лебедки и беговые колеса — все вариации рычага, которому 7000 лет, — также могут обеспечивать высокое выходное усилие за счет небольшого входного усилия. Например, римляне построили краны с механическим преимуществом до 70 к одному, что означало, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес 1,75 тонны.

Однако гидравлическая версия рычага имеет одно выдающееся преимущество перед более ранними механизмами: потери на трение очень малы и не зависят от механического преимущества.Следовательно, возможный коэффициент размножения почти бесконечно больше, и оба поршня могут находиться на значительном расстоянии друг от друга — примерно до 25 км, как мы увидим.

---

В гидравлике потери на трение не зависят от механического преимущества, поэтому возможный коэффициент увеличения силы почти бесконечен

---

Увеличение силы может быть увеличено либо за счет увеличения соотношения диаметров обоих поршней, либо за счет приложения большей мощности к меньшему поршню.Как и в случае с более ранними механизмами, механическое преимущество теряется в соотношении скоростей.

Если небольшое гидравлическое усилие преобразуется в большее усилие, его скорость работы будет уменьшена точно в обратной пропорции, потому что пройденное расстояние увеличивается в той же пропорции, что и сила. Например, человек, нажимающий на маленький поршень на 10 сантиметров, переместит другой поршень вверх только на 1/100 этого расстояния.

Следовательно, в закрытой системе более тяжелый груз можно было поднимать только на очень ограниченное расстояние, зависящее от длины плунжера.Однако этот предел снимается, когда в систему добавляется больше воды, и меньший поршень, вместо того, чтобы опускаться только один раз, совершает несколько ходов — другими словами, когда он работает как насос. В этом случае больший поршень будет продолжать подниматься.

Гидравлический пресс

Паскаль смог доказать свою точку зрения только косвенно, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора века, прежде чем умножение гидравлической силы будет реализовано на практике.Его первым применением было не подъемное устройство, а скорее наоборот: гидравлический пресс, который создает сжимающую силу.

Обычный шнековый пресс того времени, мало развитый с тех пор, как римляне использовали его для прессования оливок и винограда, требовал больших усилий для работы, имел большие потери энергии на трение (+ 80%) и не мог выдерживать нагрузку более 25 тонн. нагрузка. (Винт, который преобразует вращательное движение в линейное движение, в основном представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

Слева: Винтовой пресс. Изображение предоставлено Брюсом К. Саттерфилдом. Справа: гидравлический пресс.

Гидравлический пресс был изобретен в 1796 году английским слесарем и плотником Джозефом Брамахом. Он был полностью основан на теоретической работе Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, приводимый в движение ручным насосом, значительно увеличил нагрузку на человека.

Используя доступные в то время материалы, компания Bramah достигла общего отношения 1000: 1, что означает, что эффективная нагрузка в 60 тонн на подъемный поршень может быть уравновешена всего лишь 60 кг на рукоятке насоса.КПД гидравлического пресса составил более 90%.

Порты и верфи

Несмотря на исключительную пригодность гидравлики для работы с краном, в первой половине девятнадцатого века в этой области почти не было прогресса. В значительной степени это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения гидроцилиндра во вращательное движение ствола крана или барабана. В первой половине девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась с помощью кранов с приводом от человека, но потребность в более высоких и мощных кранах была огромной.

Начиная с 1830-х годов, железо стало использоваться в качестве материала для кораблестроения, при этом параллельно увеличивались размеры кораблей. Обычные подъемные системы больше не подходили. В большинстве стран решение было найдено в паровом кране, появившемся в 1850-х годах. Однако в портах и ​​верфях Британии появилась достойная альтернатива: водный кран.

---

В течение первой половины девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась с помощью кранов с приводом от человека

---

Британский инженер Уильям Армстронг начал проектировать и эксплуатировать мощные гидравлические краны в 1840-х годах.Полностью осознавая, что гидравлика лучше всего приспособлена для обеспечения медленного, устойчивого движения, Армстронг разработал метод подъема груза за один ход поршня или поршня, в достаточной степени увеличивая движение с помощью шкивов.

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником энергии для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением и расходом воды. В городских сети, давление воды было (и часто до сих пор) питается от водонапорной башни.Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничено, поэтому это давление воды. Водонапорная башня высотой 50 м (165 футов) может создавать давление воды 70 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Следовательно, единственный способ еще больше увеличить выходную мощность крана, работающего на воде из городской сети, — это увеличить расход воды. Однако это увеличивает потребление питьевой воды и увеличивает размер и стоимость труб, клапанов, цилиндров и других частей системы. Кроме того, если существует более высокий, чем средний спрос на питьевую воду от других пользователей, уровень воды в водонапорной башне будет падать, и так будет давление воды и выходная мощность машины.

Гидравлический аккумулятор

В 1851 году Армстронг предложил альтернативное решение, решающее эти проблемы: гидроаккумулятор. Хотя он намного более компактный, чем водонапорная башня, он может производить обычное давление воды 700 фунтов на квадратный дюйм или выше — по крайней мере, в 10 раз больше давления воды в городской водопроводной сети. Это позволяло производить на порядок больше энергии без увеличения расхода воды и увеличения размеров компонентов системы.

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное изобретение, в котором поршень или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре.Поршень был нагружен балластом собственного веса, который обычно имел форму цилиндрической балластной емкости, окружающей центральный цилиндр (изображение ниже, слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Гидравлический аккумулятор в гавани Бристоля. Википедия Commons. Гидравлический аккумулятор, Уолш-Бэй, Сидней. Источник: NSW HSC Online.

При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, воздействуя на гидроцилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров.В гидроаккумуляторах другого типа использовалась прямоугольная плита для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение вверху справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы могут быть установлены на открытом воздухе или в специально спроектированном здании.

---

В сравнении с водонапорной башней, гидравлический аккумулятор может поставить в десять раз больше мощности, и поддерживать равномерное давление по всей сети

---

выработок гидроаккумулятора несколько подобны таковым из водонапорной башни.Центральный цилиндр имеет впускное и выпускное отверстия для воды внизу. Воду из доков можно было закачивать через входное отверстие паровым насосом, поднимая поршень, в то время как ее можно было вытолкнуть через выход в магистраль для распределения, опуская поршень.

Энергия накапливалась при движении тарана вверх и восстанавливалась при его спуске. Скорость откачки паровой машины регулировалась в зависимости от уровня воды в аккумуляторе либо автоматически с помощью механических соединений, либо с помощью человека.

В отличии от водонапорной башни, однако, аккумулятор может поддерживать равномерное давление по всей системе, независимо от объема воды в цилиндре, потому что вес балласта, а не вес воды, который создает давление — Другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Гидравлический аккумулятор с эффективностью зарядки / разрядки выше 98% и отсутствием саморазряда был чрезвычайно энергоэффективным устройством.

Заводское оборудование с приводом от воды

Введение гидроаккумулятора имело два важных эффекта. Во-первых, значительно расширился ассортимент машин с гидравлическим приводом. Гидромоторы, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для различных промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественник сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

В портах вода под высоким давлением приводила в действие не только краны и подъемные машины, перемещающие грузы в доках и на складах, но также запирающие ворота, поворотные мосты, лодочные подъемники и гравийные доки. На железнодорожных станциях гидравлическая передача энергии использовалась для обработки грузов и перемещения железнодорожных вагонов (с использованием гидравлических шпилей), а также для управления поворотными платформами, лифтами и механизмами перемещения. Все эти применения гидравлической энергии были бы невозможны из-за низкого и неравномерного давления в городской сети.

Чтобы понять важность гидравлической энергии, достаточно еще раз взглянуть на эволюцию подъемных устройств. В 1586 году обелиск весом 344 тонны был перемещен между площадями Рима. Доменик Фонтана, мастер-строитель Ватикана, воздвиг обелиск с помощью 40 кабестанов, обработанных 400 мужчинами и 75 лошадьми. В 1878 году Джон Диксон поднял еще один обелиск — иглу Клеопатры весом 209 тонн — с помощью четырех гидравлических подъемных домкратов, которыми управляли четыре человека.

Электросети и водоснабжения

Во-вторых, гидроаккумулятор позволял эффективно передавать мощность на большие расстояния.Для трубопровода диаметром 30 см падение давления в водопроводной сети составляет около 10 фунтов на квадратный дюйм на милю, и эта цифра не зависит от давления воды. Таким образом, если вы пропускаете воду с давлением 70 фунтов на квадратный дюйм на расстояние 7 миль (12 км), вся энергия теряется. Но если вы пропускаете воду на такое же расстояние с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм, давление воды остается 630 фунтов на квадратный дюйм, что сводится к эффективности передачи 90%.

Высокая эффективность передачи воды под высоким давлением привела к строительству по меньшей мере дюжины общественных сетей водоснабжения с аккумуляторными накопителями, половина из которых находится в Великобритании, в которых паровые машины, расположенные в центре, перекачивают воду в гидроаккумуляторы, которые распределяют воду под высоким давлением по большой географический район.Один или несколько аккумуляторов будут установлены на каждой гидроэлектростанции, а другие могут быть размещены в стратегических точках вдоль магистрали подачи в качестве подстанций.

---

Идея по-настоящему гидравлической электросети — аналог электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса.

---

С 1870-х по 1890-е годы гидравлические сети были установлены в ведущих промышленных городах Великобритании: Кингстон-апон-Халл, Лондон, Ливерпуль, Бирмингем, Гримсби, Манчестер и Глазго.Доковые и железнодорожные компании первыми внедрили эту технологию и на протяжении десятилетий оставались самыми важными пользователями.

Иллюстрации гидроаккумулятора, гидравлического крана и гидроподъемника.

Однако электрическая вода также использовалась для производственных процессов на фабриках, для работы лифтов в общественных, частных и коммерческих зданиях, а также для активации бытовых устройств и инструментов мастерских. Любой, кому посчастливилось проложить улицу, мог подключиться к общественной сети.Расход воды на электроэнергию был измерен, как это происходит сегодня с питьевой водой и электричеством.

Идея по-настоящему гидравлической электросети — аналога электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса. Но Брама, который также изобрел гидроаккумулятор и гидравлический кран, опередил свое время. Прошло еще шестьдесят лет, прежде чем его идеи были воплощены в жизнь Армстронгом и его современниками.

Лондонская гидравлическая энергетическая компания

Самая обширная гидроэнергетическая сеть была построена в Лондоне и эксплуатируется «Лондонской гидравлической компанией». На пике развития компании в 1917 году пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением примерно в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города. В лондонских театрах и других культурных зданиях водопроводная вода двигала полы, органные консоли, противопожарные шторы и сцены.Вода под напором работала водяными насосами и поднимала опоры Тауэрского моста.

Иллюстрация: план магистральных и насосных станций London Hydraulic Power Co., 1895 г.

Пожарные гидранты

также успешно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к сети London Hydraulic Power Company. Эти системы пожаротушения повышали давление в водопроводной сети за счет закачки в них небольшого количества воды под высоким давлением с помощью струйного насоса.Сама по себе вода под высоким давлением из гидравлической сети не могла быть подана в достаточном количестве, чтобы оказать влияние на большой пожар, в то время как в бытовой сети было достаточно воды, но недостаточное давление, чтобы достичь верхних этажей зданий.

---

В Лондоне пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивают воду под высоким давлением в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города.

---

Еще одним замечательным применением воды под высоким давлением в Лондоне была система пылесоса Silent Dustman с приводом от воды, которая появилась на рынке в 1910 году.Несколько крупных отелей были полностью «подключены» к этой системе: вода из городской сети использовалась в струйном насосе для создания вакуума в трубе, к которой должна была присоединяться система. Вдоль этих труб было несколько насадок, к которым можно было прикрепить гибкие шланги. Таким образом, грязь от подметальных машин втягивалась в гидравлическую трубу и уносилась в канализацию. Система, которая работала бесшумно и эффективно, оставалась в эксплуатации до 1937 года.

Одна из лондонских электростанций. Обратите внимание на башню справа, в которой находятся гидроаккумуляторы.

Однако в Лондоне гидроэнергетика, похоже, не оказала большого влияния на бытовую арену. В книге «Эпоха гидравлики » (1980) Б. Пью отмечает, что «возможно, это было связано с тем, что в свое время домашняя рабочая сила была дешевой и в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе. поскольку возможности гидроэнергетики были не меньше, чем возможности электричества сегодня ».

Большинство коммунальных сетей водоснабжения поставляли воду под давлением от 700 до 800 фунтов на квадратный дюйм (от 48 до 55 бар), за исключением Манчестера и Глазго, где давление воды составляло 1120 фунтов на квадратный дюйм.В этих городах был большой спрос на мощность для гидравлических прессов, используемых для пакетирования, для чего требовалось более высокое давление.

Электросети за пределами Великобритании

Британские энергосистемы послужили источником создания подобных сетей в других местах: Антверпене в Бельгии, Буэнос-Айресе в Аргентине, Мельбурне и Сиднее в Австралии. В то время как австралийские системы напоминали системы в Великобритании (с 80 км магистралей, система в Мельбурне была второй по величине из когда-либо построенных), аргентинская система использовалась для откачки сточных вод, а сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механическая сила и электричество.Последнее было попыткой преодолеть очень высокие в то время потери при передаче электроэнергии.

«Zuiderpershuis»: бывшая гидравлическая насосная станция в Антверпене. В башнях размещались гидроаккумуляторы.

В « Гидравлический век » Б. Пью пишет, что:

«При передаче энергии первые электрические станции сталкивались с теми же трудностями, что и гидроэлектростанции, их напряжение было аналогично рабочему давлению, а падение напряжения из-за сопротивления сети аналогично падению давления из-за трения трубы.Первые электрические электростанции общего пользования были станциями постоянного или постоянного тока, при этом генерирующее напряжение было лишь немного выше (из-за падения напряжения в кабелях), чем в помещениях потребителя, которое по соображениям безопасности должно было быть менее 250 вольт. Из-за ограничения напряжения область питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены ».

---

Сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механической энергии и электроэнергии

---

С 1865 года Антверпен использовал гидравлическую сеть высокого давления для привода кранов, мостов и шлюзов в гавани.К этому была добавлена ​​вторая сеть в 1893 году, которая распределяла воду под высоким давлением на электрические подстанции, разбросанные по всему городу (двенадцать по плану, но только три были построены). Там водяные турбины вырабатывали электроэнергию, которая распределялась в радиусе 500 м по подземным электропроводам — ​​примерно на таком расстоянии можно было эффективно распределять низкое напряжение.

Гидравлические краны в порту Антверпена. Изображение журнала Low-tech.

Система Антверпена, которая использовалась для управления уличным освещением, таким образом сделала в больших масштабах то же самое, что водяные двигатели, подключенные к динамо-машинам, сделали в небольших масштабах с водой из городской сети (см. Предыдущую статью).Около 66% гидравлической энергии было преобразовано в электричество. На пике мощности сеть достигла длины 23 км с мощностью 1200 л.с. В Лондоне также было несколько мест, где потребители использовали небольшие электрические генераторы от гидравлической системы.

Электроэнергия по сравнению с электроэнергией

Прорыв в области высоковольтной передачи электроэнергии на рубеже веков сделал системы, подобные тем, что были в Антверпене, немедленно устарели. Электрогенерирующая часть сети исчезла в 1900 году.Производство воды под давлением для производства электроэнергии включает в себя четырехкратное преобразование энергии, что напрасно расточительно, если вы можете просто производить электроэнергию и эффективно ее транспортировать.

Расширение эффективных линий электропередачи также остановило строительство других крупных электрических сетей водоснабжения до конца века. «Если бы эти системы были начаты несколькими годами ранее, они могли бы стать намного более популярными», — пишет Ян Макнил в книге « Hydraulic Power (1972) ». «Несколько лет спустя, и они, вероятно, вообще никогда не были бы построены».

Однако почти все коммунальные системы водоснабжения, которые были построены между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге с использованием электродвигателей вместо паровых двигателей для перекачивания. Сеть водоснабжения, эксплуатируемая Лондонской гидравлической компанией, последней выжившей, работала до 1977 года. Большинство сетей водоснабжения общего пользования продолжали расти в течение первых десятилетий двадцатого века, достигнув своего расцвета в конце 1920-х годов.Фатальный спад наступил только тогда, когда в 1960-х и 1970-х годах заводы начали покидать города.

---

Если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

---

Это вызывает два вопроса. Во-первых, почему электрическая вода не стала универсальным методом распределения энергии, о котором мечтали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? Во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

Как технология передачи электроэнергии, электрическая вода имеет три важных недостатка по сравнению с электричеством.Во-первых, электричество можно эффективно транспортировать на гораздо большие расстояния. Гидравлическая передача энергии была (и остается) не менее эффективной, чем передача электроэнергии на расстояние от 15 до 25 км. Однако за пределами этих расстояний электрическая передача является явным победителем.

Гидравлические ворота в доке Гренландии в Лондоне, построенные в 1880-х годах. Изображение предоставлено Крисом Алленом.

Второй недостаток гидравлической трансмиссии заключается в том, что сложная распределительная сеть приводит к дополнительным потерям энергии.Каждый изгиб или изгиб сети увеличивает потери на трение. Чем сложнее сеть, тем менее она эффективна. Электрическая трансмиссия не имеет этой проблемы, по крайней мере, в незначительной степени. Потери на трение в водопроводе ограничивают количество машин, которые могут быть подключены к водопроводной сети, в то время как электричество может быть разделено почти бесконечно.

Третье ограничение мощности воды — это ограниченная пропускная способность гидравлической линии передачи. Вода под давлением может перемещаться по тонким трубам только со скоростью ходьбы, чтобы избежать чрезмерных потерь на трение.На более высоких скоростях потеря трения увеличивается, поскольку квадрат скорости и эффективности быстро уменьшается, даже на относительно коротких расстояниях. Это ограничивает скорость потока и, следовательно, мощность, которую может передать линия гидравлической передачи.

Используя трубу диаметром от 10 до 12 см — обычный размер в большинстве систем высокого давления в то время — гидравлическая линия передачи могла производить максимальную продолжительную мощность от 115 до 205 лошадиных сил (от 85 до 150 кВт). Линии электропередачи высокого напряжения аналогичного размера могут нести мощность на несколько порядков больше.

Преимущества Power Water

Однако ни один из этих недостатков не имел значения для рассмотренных нами электрических сетей водоснабжения. Все это были децентрализованные системы с машинами на расстоянии не более 15-25 км от источника питания. Во-вторых, поскольку оборудование с гидравлическим приводом в гаванях, железнодорожных станциях, заводах и зданиях характеризовалось медленным ходом и нечастым использованием, низкая скорость передачи механической воды не представляла препятствий.

За исключением недолговечной системы выработки электроэнергии в Антверпене, ни одна из водопроводных сетей типа Армстронг не снабжала энергией большое количество постоянно работающих машин.(Но обратите внимание на электрические водопроводные сети среднего давления в Швейцарии). Наконец, поскольку в водопроводной сети работает относительно мало (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и кривых в сети были ограничены.

Гидравлический насос, гидроаккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Национальная библиотека Франции.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день. Например, Роберт Занер, сторонник еще одной альтернативы электричеству, сжатого воздуха, писал в The Transmission of Power by Compressed Air (1890), что:

«Практическая несжимаемость воды делает гидравлический метод непригодным для регулярной передачи постоянного количества энергии. Его можно использовать с пользой только там, где движущая сила должна накапливаться и применяться через определенные промежутки времени, например, подъем тяжестей, ударные удары, ковка под давлением. и другая работа прерывистого характера, требующая большого усилия на небольшом расстоянии.«

Гидравлическая трансмиссия

«превосходно адаптирована для использования с тяжелой техникой и оборудованием в операциях, требующих заметной концентрации мощности, возвратно-поступательного движения по прямой и прерывистого действия», — писал Луис Хантер в The Transmission of Power (1991). Основное преимущество гидроаккумулятора заключается в том, что он позволяет управлять машинами, которым требуется гораздо больше энергии, чем может обеспечить источник энергии — «умножение силы» Паскаля.

---

Ограничения гидравлической трансмиссии были хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день.

---

Когда требуется большая сила или крутящий момент, гидравлические силовые системы являются гораздо более компактным и энергоэффективным решением, чем механические или электрические приводы. И электродвигатели, и двигатели внутреннего сгорания часто нуждаются в механической передаче энергии (шестерни, цепи, ремни) для преобразования их высокой скорости вращения в более низкую скорость с более высоким крутящим моментом.

Точно так же гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидроцилиндров, в то время как для электроэнергии требуются дорогостоящие линейные двигатели или механические передачи энергии, такие как зубчатые рейки в сборе.Гидравлическая и электрическая энергия дополняют друг друга в этом смысле: одним из ограничений передачи энергии и воды была относительная сложность преобразования линейного движения во вращательное.

Колеса

Pelton были наиболее очевидным выбором, но их высокая скорость вращения потребовала использования зубчатой ​​передачи для работы тихоходных механизмов. Целый ряд гидравлических двигателей типа барана был доступен для подачи мощности с участием ротационной переменной или медленной скоростью работы, но эти двигатели имели несколько преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

Третье важное преимущество гидравлики состоит в том, что энергия всегда доступна в трубопроводах и гидроаккумуляторе, но когда нет спроса, нет потерь. Когда ни одна из машин в водопроводной сети не работала, гидроаккумуляторы поддерживали давление в линиях без использования энергии. Это преимущество особенно актуально, когда машины используются с перерывами.

Гидравлика Сегодня

Гидравлический привод все еще используется сегодня, особенно в тяжелом промышленном оборудовании, которое требует медленного, но мощного линейного движения, а также в мобильной строительной технике, такой как экскаваторы.Однако гидроаккумулятор с увеличенным весом и водопроводные сети исчезли.

Жидкость под давлением больше не вода, а масло, смешанное с присадками. (Растительное масло использовалось в качестве гидравлической среды в 19 веке). В отличие от воды масло не замерзает и не вызывает коррозии. Однако это делает гидравлическую энергию более дорогой и, очевидно, не позволяет отработанной жидкости попадать в канализационную сеть, доки или море.

Частично из-за использования масла возник автономный гидравлический силовой агрегат, состоящий из насоса, гидроаккумулятора и систем обратного потока, готовый к подключению к электродвигателю или дизельному двигателю.Гидравлические аккумуляторы в этих системах намного меньше по размеру, они используют газ для сжатия жидкости и не поддерживают постоянное давление.

Современные гидроаккумуляторы (как правило, сжатого газа) имеют мало общего с аккумуляторами с увеличенным весом в электрических сетях водоснабжения. Картина: HYD.

Хотя практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход устраняет важное преимущество эффективности, характерное для более централизованных водопроводных сетей девятнадцатого и двадцатого веков.В общегородской водопроводной сети сравнительно небольшой центральный источник энергии — горстка гидроаккумуляторов — мог управлять большим количеством очень мощных машин. Насосные двигатели не нужно было рассчитывать на пиковые нагрузки.

---

Большим преимуществом водопроводных сетей было то, что для работы большого количества мощных машин на большой территории требовалась сравнительно небольшая мощность.

---

Б. Пью оплакивает эту эволюцию в The Hydraulic Age (1980):

«Сто лет назад только несколько очень больших машин — поворотные мосты и иногда гидравлический пресс — имели собственное насосное оборудование.В последнее время эта тенденция распространилась на машины с гидравлическим приводом всех типов и размеров и сегодня является общепринятой практикой. С единичными гидроагрегатами каждая единица оборудования будет приводиться в движение собственным двигателем и будет иметь свои собственные контрольно-измерительные приборы, фильтры и т. Д., Что потребует периодических проверок и технического обслуживания ».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока агрегат используется, независимо от нагрузки на насос, который он приводит. В случае нескольких таких агрегатов не все будут работать на полную мощность все время.Заметная экономия может быть достигнута за счет наличия центральной насосной станции для снабжения ряда агрегатов, и из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше суммы отдельных максимальных нагрузок ».

«Преимущество большой станции перед несколькими меньшими заключается в способности удовлетворять разнообразные потребности. Каждая небольшая независимая электростанция должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей области поставок и пики не будут возникать одновременно.Большой станции, охватывающей всю площадь нескольких небольших станций, потребуется только для удовлетворения максимального одновременного спроса, а это обычно будет меньше суммы локальных пиков ».

Альтернативы электроэнергии

Так же, как технологии механической передачи энергии, такие как системы рывков и бесконечные канатные приводы, водопроводные сети исчезли в основном из-за того, что электрическая передача имеет превосходную эффективность на большие расстояния.Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электричеству заслуживают пересмотра для конкретных целей. Гидравлические аккумуляторы с поднятым весом могут работать от солнца, ветра или даже от педалей.

Изображение: J.W. Гибсон

Примерно в 1900 году превосходство электричества в передаче энергии на очень большие расстояния не оспаривалось. Однако для умеренных расстояний многие авторы сомневались в ее полезности. Например, Р.Кеннеди написал в книге Modern Engines and Power Generators (1905):

.

«Электроэнергия дает огромные преимущества для передачи энергии на расстояние в большинстве случаев. Однако инженеры-электрики требуют слишком многого. Они склонны забывать о других средствах передачи энергии, что означает, что они имеют первостепенные преимущества перед электричеством во многих случаях. случаи.»

W.C. Анвин, автор наиболее полной книги XIX века по передаче электроэнергии ( On the Development and Transmission of Power from Central Stations ), выразил аналогичное беспокойство в 1894:

«Учитывая, что распределение электроэнергии в ближайшее время будет играть важную роль в развитии систем распределения энергии, в настоящее время существует популярная тенденция рассматривать слишком исключительно электрические методы и игнорировать другие способы распределения энергии, которые были успешно применены. в прошлом и в подходящих условиях будут по-прежнему использоваться в будущем… Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и в таких случаях электрическое распределение не имеет и до настоящего времени не установило какого-либо универсального превосходства ».

В следующем выпуске нашей серии по передаче электроэнергии мы обсудим сжатый воздух, который, вероятно, является наиболее подходящей альтернативой электричеству.

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

---

Статьи по теме:

Источники (в порядке важности):

• «Гидравлический век», Б.Пью, 1980
  
• «Гидравлическая энергия (промышленная археология)», Ян Макнил, 1972 год
  
• «О развитии и передаче электроэнергии от центральных станций», W.C. Анвин, 1894. Также здесь.
• «Гидравлическое оборудование с введением в гидравлику», Р.Г. Блейн, 1897,
• «История промышленной энергетики в США, 1780-1930: Том 3: Передача власти», Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991).
• «Современные двигатели и электрогенераторы; Практикум по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый», Р.Кеннеди, 1905
• «Современные двигатели и электрогенераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шесть», Р. Кеннеди, 1905 г.
• «Мощность и передача мощности», Э.В. Керр, 1908 г.
• «Остатки ранних гидроэнергетических систем» (PDF), J.W. Гибсон, 3-я Австралазийская конференция инженерного наследия, 2009 г.
  
• «L’eau à Genève et dans la région Rhône-Alpes: XIXe-XXe siècles», Serge Paquier, 2007
  
• «L’eau des villes: Aux sources des empires municipaux», Жеральдин Пфлигер, 2009 г.
• «Revue Technique de l’Exposition universelle de 1889, Раздел II, гидравлика» (PDF), 1893
• «Revue Technique de l’Exposition universelle de 1889, Том 9.Septième partie. Mécanique générale. Machins outils. Hydraulique générale. Travail du Bois. Travail des métaux. Machineries Industrielles. «, 1893
• «L’usine des force motrices de la Coulouvrenière à 100 ans: 1886-1986», Services Industriels, 1986
• «Waterdruk в Антверпене. Een stroom van elektriciteit», Дирк Де Влишшаувер и Ноэль Керкхарт, 1993 г.
• «Kroniek van de stroomverdeling van Antwerpen-stad tot de Rupelstreek tot de Eerste Wereldoorlog», Geschiedkundige Studiegroep Ten Boome.(сайт)
• «Het Zuiderpershuis, een памятник. Брошюра bij de tentoonstelling n.a.v. Open Monumentendag 2010» (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010.
• «Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики», Чарльз Герберт Иннес, 1898 г.
• «Metropolitan Works: Сборник статей по истории Лондона», Ральф Терви, дата неизвестна.
• «Гидравлическая энергетическая компания», Общество Воксхолла, 2012 г. (веб-сайт)
• «London Hydraulic Power Co», Руководство Грейс, дата неизвестна (веб-сайт)
• «Гидравлическая сила», NSW HSC Online (сайт)
• «Передача энергии сжатым воздухом», Роберт Занер, 1890 г.
• «Водяные двигатели», Музей ретротехнологии, 2011 г. (сайт)
• «История кранов (классическая строительная серия)», Оливер Бахманн, 1997.
• «Об использовании водяного столба в качестве движущей силы для двигателей», Уильям Армстронг, 1840 г.

---

Предотвращение гидравлического удара из-за повреждения насосов и труб

ЧТО ТАКОЕ МОЛОТОК ДЛЯ ВОДЫ?

Гидравлический удар возникает, когда скорость потока жидкости в трубе быстро изменяется. Он также известен как «помпаж». Это может вызвать очень высокое давление в трубах, очень высокие нагрузки на опоры труб и даже внезапное изменение направления потока.Это может вызвать разрыв труб, повреждение опор и трубных эстакад, а также утечку в стыках.

Гидравлический удар может произойти для любой жидкости в любой трубе, но его сила зависит от конкретных условий жидкости и трубы. Обычно это происходит в жидкостях, но может встречаться и в газах. Это может привести к разрыву труб и обрушению конструкций.

В этой статье будут описаны условия, которые, скорее всего, приведут к проблемам гидравлического удара, а также проблемы, с которыми могут столкнуться проектировщики и операторы насосов и трубопроводов.В нем также описаны некоторые способы решения проблем.

КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ И КАКОВЫ ПОСЛЕДСТВИЯ?

Повышенное давление возникает каждый раз, когда жидкость ускоряется или замедляется из-за изменений состояния насоса или изменения положения клапана. Обычно это давление невелико, скорость изменения постепенная, и гидравлический удар практически не обнаруживается. Однако при некоторых обстоятельствах создаваемое давление может составлять многие десятки бар, а силы на опорах могут достигать многих тонн, что превышает их спецификации.В мостах из труб может возникнуть сопутствующий ущерб. Риск для безопасности, активов и окружающей среды очевиден.

Небольшой гидравлический удар можно обнаружить по движению трубы, стуку или пульсации потока. Серьезный гидроудар дает те же эффекты, но они могут быть достаточно большими, чтобы нанести серьезный ущерб, и могут произойти только один раз! Системы трубопроводов, характеристики которых могут привести к серьезному удару, должны быть проанализированы компьютерным программным обеспечением, особенно если в них находятся опасные химические вещества.Его наличие также иногда можно выявить по неожиданному открытию предохранительных клапанов.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА ПРОИСХОДИТ ВОДНЫЙ МОЛОТОК?

Гидравлический удар — это ударная волна, проходящая по трубе в результате резкого изменения расхода. Наиболее частая причина — слишком быстрое закрытие клапана или внезапное отключение или запуск насоса. Это вызывает ударную волну, которая начинается у клапана или насоса и проходит по трубе, изменяя скорость жидкости по мере ее прохождения. Это причина высокого давления.Если волна резкая и проходит через изгибы трубы, скачкообразное изменение давления может вызвать дисбаланс сил, перемещающих трубу. Это может привести к смещению трубы с опор или передаче усилия на анкеры. Волна давления может проходить через насосы, повреждая крыльчатку и привод.

КАК ЕЩЕ МОЖЕТ ПРОИСХОДИТЬ МОЛОТОК ВОДЫ?

Гидравлический удар также может быть вызван кавитацией из-за того, что давление падает ниже давления пара, а затем пузырьки схлопываются, когда давление снова увеличивается.Это может произойти после клапана или после насоса. Когда клапан закрывается или насос отключается, давление ниже по потоку может упасть до уровня, при котором жидкость закипает, создавая паровую полость. Это всасывание может вызвать обратный поток жидкости и сжатие полости при приближении к закрытому клапану или остановленному насосу. При столкновении с клапаном или насосом может произойти сильный удар.

Закрытие обратных клапанов также может вызвать гидроудар. Некоторые системы очень склонны к этому, и использование простого поворотного обратного клапана может вызвать сильный гидроудар.Некоторые компании производят обратные клапаны, которые сводят к минимуму гидравлический удар, вызванный их работой.

Образование полостей в высоких точках труб из-за превышения барометрической высоты вертикальных опор также может вызвать гидравлический удар при возобновлении потока.

КАК МЫ МОЖЕМ ОПРЕДЕЛИТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИТУАЦИИ С ВОДНЫМ МОЛОТОМ?

Невозможно дать простые и безошибочные правила определения потенциала гидроудара. Существуют компьютерные программы, позволяющие моделировать трубопроводные системы и выявлять любые потенциальные проблемы гидравлического удара.В опытных руках их также можно использовать для поиска наилучшего решения любых подобных проблем. Простые проверки можно выполнить вручную, а у некоторых поставщиков есть номограммы, которые помогают прогнозировать молоток и проектировать подходящие подъемники. Однако большинству систем требуется хорошее компьютерное программное обеспечение, чтобы делать это точно.

КАКОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА ДОСТУПНО?

Существует несколько программ, включая Flowmaster, HiTrans, Hammer и Wanda. Автор имеет большой опыт работы с Flowmaster и HiTrans, а также некоторый опыт работы с Hammer.Все это эффективные программы, но для уверенного использования требуются значительная подготовка и опыт. HiTrans недорогой, но подходит только для простых систем, тогда как другие могут моделировать сложные сети, но стоят дорого. Все они дают точные результаты по давлению, создаваемому в системе. Flowmaster и HiTrans не могут рассчитывать силы, но автор разработал электронные таблицы, которые берут свои результаты истории давления и времени и анализируют их на предмет пиков давления и силы и времени действия.Hammer может рассчитывать мгновенные значения силы в трех измерениях при условии ввода подходящей информации о трубе. Результаты программ могут быть введены в программы анализа напряжений, такие как Caesar, для учета других напряжений в трубах. Однако анализ силы сложен, поскольку силы могут иметь продолжительность от нескольких секунд до нескольких миллисекунд.

ЕСЛИ У МЕНЯ ЕСТЬ ПРОБЛЕМА, КАК Я ЕСТЬ РЕШЕНИЕ?

В качестве быстрого решения, если проблема связана с клапаном, сильно замедлите его! Существует эмпирическое правило «время закрытия 1 секунда на каждый дюйм диаметра трубы», но я считаю его плохим и рекомендую 5 секунд на дюйм диаметра или больше.Если это насос, установите многооборотные клапаны (установите редукторы на дроссельные и шаровые краны) и заставьте операторов использовать их медленно.

Однако гораздо лучше смоделировать систему с использованием подходящего программного обеспечения, тогда все потенциальные решения могут быть протестированы в модели, чтобы проектировщик мог выбрать лучшее и наиболее экономичное решение для своей трубопроводной системы. Это должно быть обязательным для длинных труб (например, длиной> 500 м), по которым транспортируются токсичные или легковоспламеняющиеся материалы.

Решения зависят от обстоятельств каждой ситуации.Они могут включать:

1 Устраните причину удара молотка.

Некоторые причины могут быть устранены путем устранения проблемного элемента или контроля над ним. Помимо ранее обсужденных пунктов, это могут быть вибрирующие клапаны сброса давления, закрытие клапанов быстрого аварийного отключения и некоторые ручные закрытия клапанов, например, дроссельные заслонки. Устройства плавного пуска могут помочь с некоторыми проблемами гидравлического удара, вызванными насосами.

2 Уменьшите скорость откачки.

Это можно сделать, используя трубу большего диаметра или меньшую скорость потока.

3 Сделайте трубу более прочной.

Это может быть дорого, но может быть решением, если характеристики трубы превышены лишь незначительно.

4 Уменьшите скорость клапана или используйте клапаны с лучшими характеристиками нагнетания в трубопроводной системе.

5 Используйте расширительные бачки. Они позволяют жидкости выходить или попадать в трубу при гидравлическом ударе и обычно наблюдаются только в водных системах.

6 Используйте ограничители перенапряжения . Они похожи на демпферы пульсаций, обычно устанавливаемые на поршневые насосы прямого вытеснения, только намного большего размера.

7 Используйте маховики насоса. Их можно использовать, когда гидравлический удар является следствием слишком быстрого замедления работы насоса после отключения.

8 Используйте предохранительные клапаны. Они не подходят для токсичных материалов, если не предусмотрена система улавливания.

9 Используйте впускные воздушные клапаны. Они не подходят, если проникновение воздуха или других возможных внешних материалов недопустимо.

10 Новым решением было бы введение азота или воздуха в жидкость .Автор не видел, чтобы это использовалось на практике, и его использование потребует осторожности, но теоретически это возможно.

Автор Биография:

Стюарт Орд — инженер-химик из Англии. Он имеет диплом с отличием 1-й степени в области химического машиностроения и является научным сотрудником Института инженеров-химиков. Он работал в крупных химических компаниях, но сейчас работает частным консультантом, специализирующимся на исследованиях опасностей, оценке рисков и анализе гидравлических ударов.Со Стюартом можно связаться по телефону +44 7981 569058, stuart @ CEDCS.com или через его сайт www.CEDCS.com

.

Обсудите больше на нашем отраслевом форуме!

Угрозы безопасности гидроаккумуляторов

Что вы обычно освещаете на совещаниях по безопасности на вашем предприятии? Обычные темы — это средства индивидуальной защиты, кожухи цепи, ремни безопасности и процедуры блокировки и блокировки. Когда в последний раз обсуждали гидроаккумуляторы? Если ваше растение похоже на большинство, ответ — никогда.Почему? На большинстве заводов менеджеры по техническому обслуживанию, производству и безопасности не знают об опасностях. Тем не менее, аккумуляторы могут представлять угрозу безопасности, если не осознавать потенциальные риски.

Функция аккумулятора и предварительная зарядка

Аккумулятор — это накопитель в гидравлической цепи. Это гидравлический эквивалент конденсатора в электрической цепи. Двумя наиболее распространенными типами аккумуляторов являются баллонные и поршневые.Баллон (рис. 1) представляет собой не что иное, как резиновый баллон, отделяющий гидравлическое масло от сухого азота. Сухой азот используется для заполнения внутренней части баллона до уровня предварительной зарядки. Предварительная заправка азотом обычно составляет от половины до двух третей максимального давления в системе.

Когда насос включен, азот сжимается до максимального давления в системе. Настройка пружины компенсатора насоса определяет максимальное давление при использовании насоса компенсации давления.Настройка предохранительного клапана регулирует давление в контуре насоса с фиксированным рабочим объемом.

На Рисунке 2 давление в баллонном аккумуляторе достигнуто до 2000 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Поршень в гидроаккумуляторе поршневого типа (рис. 3) отделяет азот от гидравлического масла. Когда масло поступает в гидроаккумулятор, поршень поднимается, пока не будет достигнуто максимальное давление. В это время гидравлическое давление и давление азота будут равны.

Когда насос выключен, жидкость под давлением в гидроаккумуляторе должна быть выпущена обратно в бак.Это достигается с помощью автоматического или ручного сбросного клапана. Если жидкость под давлением не будет стравлена ​​обратно в резервуар через клапан сброса давления, гидроаккумулятор останется под давлением.

В этом случае гидроаккумулятор становится одноразовым гидравлическим насосом. Если клапан непреднамеренно сместится, жидкость под давлением будет направлена ​​для приведения в действие цилиндра или гидравлического двигателя. Это приводит к перемещению груза, что может быть опасным или смертельным для обслуживающего или эксплуатационного персонала.

Рисунок 4.Клапан сброса электрический

Клапаны автоматического сброса гидроаккумулятора

Многие системы включают автоматические клапаны сброса. Эти клапаны имеют гидравлическое или электрическое управление. Обычный тип электрического клапана сброса показан на рисунке 4. Когда на соленоид не подается электричество, пружина клапана переводит золотник в открытое положение, как показано. Это позволяет любому маслу под давлением в гидроаккумуляторе возвращаться в бак.

Соленоид клапана обычно подключается к пускателю электродвигателя.Когда двигатель запускается, на соленоид клапана подается напряжение, в результате чего золотник клапана закрывается. Затем поток из насоса и гидроаккумулятора блокируется обратно в резервуар.

Итак, если ваши системы включают в себя автоматические клапаны сброса, почему вам следует беспокоиться? Потому что, как и любой другой гидравлический компонент, эти клапаны могут выйти из строя. Клапан может не открыться, что приведет к потере скорости, или не сможет закрываться, что приведет к поддержанию высокого давления в гидроаккумуляторе.

Посмотрите, что произошло на одном заводе несколько лет назад.Эта система имела сбросной клапан с электрическим управлением, который открывался после выключения насоса. На машине были установлены два цилиндра для выдвижения и втягивания двух больших рубильных головок.

Когда машина была остановлена, оператор часто менял ножи на рубильных головках. Оператор соблюдал все правила техники безопасности на заводе по блокировке и маркировке машины. Не было письменной процедуры проверки манометра на гидроаккумуляторе, чтобы убедиться, что давление внутри гидроаккумулятора было сброшено обратно в бак через клапан сброса.

Если бы оператор взглянул на манометр в этом конкретном случае, он бы увидел, что 1500 фунтов на квадратный дюйм все еще заблокированы в гидравлических линиях. Чего он не знал, так это того, что сливной клапан гидроаккумулятора не закрылся.

Пока меняли ножи, по подающему конвейеру прополз коллега, сделав фото глаз. Затем на программируемый логический контроллер (ПЛК) был отправлен электрический сигнал, указывающий, что бревно находится на конвейере. Затем ПЛК отправил сигнал тока для переключения клапанов дробильной головки.

Гидроаккумулятор сливал масло в цилиндры, которые выдвинули отбойные головки, раздавив оператора. Если бы оператор был проинструктирован проверить, что гидравлическое давление упало до нуля фунтов на квадратный дюйм при выключении машины, он мог бы быть жив сегодня.

Рис. 5. Аккумулятор с неправильной маркировкой

Клапаны ручного сброса

В других системах есть только ручной клапан, который необходимо открыть, чтобы стравить жидкость под давлением из гидроаккумулятора обратно в бак.В этом случае все люди, работающие на машине или рядом с ней, должны знать, где находится клапан и что его следует открыть. Какую подготовку по вопросам гидравлической безопасности проходит новый слесарь или электрик на вашем предприятии? Обычно о сбросе давления в гидроаккумуляторах почти ничего не говорится.

Одна компания наняла нового механика, который проходил обучение у механика первого класса. Механик класса I не сказал стажеру об открытии клапана ручного сброса перед началом работы на конкретной машине.Когда механик 1-го класса был в отпуске, стажеру пришлось заменить цилиндр на машине. После того, как он ослабил штуцер на шланге у цилиндра, давление в трубопроводе составило 2800 фунтов на квадратный дюйм.

Его защитные очки были сбиты, а в глаз впрыснули масло. В результате аварии он теперь носит специальные линзы из-за 40-процентной потери зрения. Если бы существовала письменная процедура для достижения состояния с нулевой энергией, этой аварии бы не произошло.

Рисунок 6.Поломка гидроаккумулятора минус баллон

Сухой азот или воздух?

Аккумуляторы всегда следует заряжать сухим азотом, а не кислородом или сжатым воздухом. Технически не являясь «инертным» газом, сухой азот плохо реагирует с другими химическими веществами. Кислород и сжатый воздух способствуют сгоранию. На корпусе большинства аккумуляторов есть наклейка с предупреждением о том, что для предварительной зарядки следует использовать только азот.

Несколько лет назад один из наших консультантов работал с заводом и обнаружил аккумулятор с надписью «Опасно: сжатый воздух», как показано на Рисунке 5.Это было обнаружено всего через два дня после проверки завода Управлением по охране труда (OSHA). Зачем кому-то ставить этот знак на аккумулятор?

Может быть, потому, что у многих людей дома есть колодец с аккумулятором, который предварительно заряжен воздухом? Человек, наклеивший эту наклейку на аккумулятор, скорее всего, подумал, что клапан Шредера, используемый для заправки азотом, очень похож на аккумулятор в его колодезной системе, велосипедной или автомобильной шине.

Также обратите внимание, что фактическая предупреждающая наклейка, нанесенная производителем аккумулятора, закрыта куском дерева под цепным зажимом. К счастью, в аккумуляторе никогда не использовался сжатый воздух. Если бы кто-нибудь когда-либо заправлял его сжатым воздухом, как предполагает наклейка, мочевой пузырь мог бы разорваться, и в результате произошел бы взрыв или, возможно, пожар на этом заводе. Излишне говорить, что наш консультант немедленно удалил эту наклейку.

Рис. 7. Аккумулятор с правильным зажимом

Установка и снятие

Аккумулятор должен быть правильно закреплен на монтажном приспособлении. На рисунке 6 показана поломка аккумулятора без баллона. При сборке аккумулятора после замены мочевого пузыря, удерживающее кольцо устанавливается вокруг внешней поверхности тарельчатого клапана, и оба вставляются в аккумуляторной оболочку.

Если аккумулятор оболочка не правильно зажата, то отказ от стопорного кольца может привести к тарельчатому клапану отсоединить от аккумулятора. В результате снаряд может взорваться, как ракета. На рисунке 7 показан правильно зажатый аккумулятор.

Перед снятием и хранением аккумулятора необходимо сбросить давление азота и установить защитный колпачок на клапан Шредера. У одного завода был только один аккумулятор. Каждый раз, когда требовалась предварительная зарядка аккумулятора, его снимали, помещали в пикап и везли в ближайший магазин.

Если бы клапан Шредера сломался или удерживающее кольцо вышло из строя во время транспортировки, аккумулятор мог действовать как неуправляемая ракета.

Большинство рабочих не осознают опасности аккумуляторов. Не ждите, пока на вашем предприятии кто-нибудь получит травму или погибнет, чтобы обучить персонал.

Подробнее о передовых методах работы с гидравлическими системами:

10 проверок надежности гидравлики, которые вы, вероятно, не делаете

Семь самых распространенных ошибок гидравлического оборудования

Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?

Топ-5 гидравлических ошибок и лучшие решения

Ведущих производителей и поставщиков гидравлического оборудования в США

Изображение предоставлено: https: // www.istockphoto.com/photos/hydraulic-hose/

Что такое гидравлическое оборудование?

Невозможно недооценить мощь гидравлики, она может буквально двигать горы.

Гидравлическое оборудование — это класс инженерных устройств, которые используют гидравлическую энергию (давление жидкости) для выполнения определенных задач, обычно в строительстве, военном, землеройном, транспортном, аэрокосмическом и других приложениях, требующих высокой выходной мощности. Гидравлическое оборудование — это разнообразная и широкая категория промышленного оборудования, от простых гидравлических шлангов, клапанов, насосов до гидроцилиндров и даже до крупногабаритных гидравлических прессов и многого другого.Это оборудование часто является частью более крупной системы управления, которая, как и электронные схемы, имеет встроенную логику для создания очень сложного оборудования. Тем не менее, гидравлическое оборудование бесценно практически для каждого сектора промышленности и может использоваться в самых разных областях.

Чтобы лучше понять объем гидравлического оборудования и его использование, ознакомьтесь с нашими статьями «О гидравлическом оборудовании», «Подробнее о гидравлическом оборудовании», «Подробнее о гидравлических фильтрах» и «Общие сведения о пневматических и гидравлических подъемниках».

Какие производители и поставщики гидравлического оборудования?

Поскольку гидравлическое оборудование является широкой категорией, то же самое относится и к различным производителям и поставщикам гидравлического оборудования. Поставщики гидравлического оборудования предоставляют сопряженным клиентам гидравлическое оборудование, такое как шланги, насосы, цилиндры, аккумуляторы и другое гидравлическое оборудование. Производители гидравлических систем производят эти изделия с использованием различных методов, обеспечивая хорошие рабочие качества с помощью испытаний, инспекций и других дополнительных процедур.Таким образом, в данной статье любая компания, производящая товары, компоненты и / или полные системы гидравлического оборудования, будет определяться как поставщик гидравлического оборудования.

С учетом сказанного, давайте исследуем ведущих производителей гидравлического оборудования в США и во всем мире.

Лучшие поставщики гидравлического оборудования, проверенные Thomas в США

Таблица 1 ниже содержит соответствующую информацию о ведущих поставщиках гидравлического оборудования, проверенном Thomas в США, на сайте Thomasnet.com, ранжированные по годовому объему продаж в долларах США.Компании со статусом Thomas Verified проверяются Thomasnet.com на предмет достоверности и предоставляют запросы предложений непосредственно через платформу Thomas для упрощения ценообразования и выбора. Местоположение головного офиса, количество сотрудников, тип компании, годовые продажи и краткие сведения о компании приведены ниже.

Таблица 1 — Лучшие поставщики гидравлического оборудования, проверенные Thomas в США

Список сформирован на основе информации с Thomasnet.com и веб-сайтов компаний

Компания	Главный офис	№Сотрудников	Тип Компания	Годовой объем продаж
Haskel International	Бербанк, Калифорния	200-499	Производитель	50-99 миллионов долларов
Ойл-Эйр Продактс	Плимут, Миннесота	10-49	Дистрибьютор	25-49 долларов.9 мил
Robeck Fluid Power Co.	Аврора, Огайо	50-99	Дистрибьютор	10–24,9 миллионов долларов США
Guenther Supply, Inc.	Fond Du Lac, WI	10-49	Дистрибьютор	10–24,9 миллионов долларов США
McGill Hose & Coupling, Inc.	Ист-Лонгмидоу, Массачусетс	50-99	Производитель	10–24,9 миллионов долларов США
Fluid Energy Controls, Inc.	Город промышленности, Калифорния	10-49	Изготовитель на заказ	10–24,9 миллионов долларов США
Precision Automation Company, Inc.	Черри-Хилл. NJ	50-99	Изготовитель на заказ	10–24,9 миллионов долларов США
American Design & Mfg., Inc.	Южный Виндзор, Коннектикут	10-49	Изготовитель на заказ	10–24,9 миллионов долларов США
Scott Equipment Co., Inc.	Шарлотт, Северная Каролина	10-49	Дистрибьютор	10–24,9 миллионов долларов США
HYSECO, Inc.	Хьюстон, Техас	10-49	Изготовитель на заказ	5–9,9 миллионов долларов США

Краткие сведения о компании

Haskel International — производитель стандартных и индивидуальных насосов с пневматическим и гидравлическим приводом, газовых ускорителей, усилителей давления воздуха и других компонентов гидравлической системы.Наряду со своими автономными компонентами и запасными частями Haskel также продает комплектные системы для перекачки газа, жидкости и сжиженного газа и систем герметизации. Их штаб-квартира находится в Бербанке, Калифорния.

Oil-Air Products — дистрибьютор гидравлической техники, такой как картриджные клапаны, гидроцилиндры, шланги, нестандартные коллекторы, пневматика, силовые агрегаты, насосы и многое другое, базируется в Плимуте, штат Миннесота. Oil-Air может собирать и диагностировать системы, а также изготавливать индивидуальные компоненты и обеспечивать постоянную техническую поддержку в течение всего срока службы оборудования.Они обслуживают многочисленные промышленные рынки и сотрудничают с более чем 30 ведущими производителями гидравлического оборудования.

Robeck Fluid Power Co. — дистрибьютор гидравлического, пневматического, электронного и смазочного оборудования, а также инженерные услуги по гидравлическому и пневматическому оборудованию. Их возможности включают проектирование в САПР, сборку, автоматизацию, ремонт компонентов на месте, обслуживание на месте и сопутствующие услуги с добавленной стоимостью. Их 35000 кв.ft. штаб-квартира находится в Авроре, штат Огайо.

Guenther Supply, Inc. из Фон-дю-Лак, штат Висконсин, является дистрибьютором промышленных труб, трубопроводов, клапанов и фитингов для гидравлики, водопровода, отопления, охлаждения и других приложений. Их складские запасы сочетаются с индивидуальными услугами, такими как сборка клапанов и шлангов на заказ, а также аренда пресс-инструментов, что позволяет клиентам приобретать и устанавливать оборудование непосредственно из одного источника. Они обеспечивают круглосуточное обслуживание и парк грузовиков для обеспечения своевременной доставки.

McGill Hose & Coupling, Inc. — производитель и дистрибьютор гибких гидравлических / пневматических шлангов, фитингов и компонентов для транспортировки жидкостей для пищевых продуктов и напитков, фармацевтической, топливной, государственной, муниципальной, аэрокосмической и OEM-отраслей. Их собственный производственный отдел может выполнить все необходимые задачи, чтобы гарантировать, что шланги спроектированы и проверены на качество и будут работать в любой гидравлической / пневматической системе, частью которой они будут. Они базируются в Ист-Лонгмидоу, Массачусетс.

Fluid Energy Controls, Inc. — производитель и дистрибьютор гидроаккумуляторов, демпферов, гидравлических принадлежностей и других гидравлических устройств. Они поставляют как стандартные, так и нестандартные аккумуляторы, а также соответствующее гидравлическое и пневматическое оборудование для химической, нефтяной, полупроводниковой, металлообрабатывающей, лакокрасочной, пищевой и напитков, а также других отраслей. Они базируются в Промышленном Городе, Калифорния.

Precision Automation Company, Inc. из Черри-Хилл, штат Нью-Джерси, является производителем систем автоматизации, контрактных машин, машин, роботизированных систем, конвейеров и др. Для фармацевтической, конвейерной, пищевой промышленности и других сфер применения, связанных с потребительскими товарами.Precision Automation будет использовать гидравлические, электронные системы, системы управления и другие механические методы для предоставления услуг по интеграции линий и конвейерных решений, а также для контрактного производства для индивидуальных работ.

American Design & Mfg., Inc. — это южный Виндзор, штат Коннектикут, производитель специализированных гидравлических, пневматических, механических и электрических систем. Их продуктовая линейка включает в себя системы гидравлического оборудования, системы теплопередачи, компрессоры, турбины, редукторы, оборудование для очистки, системы смазки, стенды и специализированные изделия, все из которых сделаны с использованием их 44000 кв.футов производственной площади.

Scott Equipment Co., Inc. — дистрибьютор роботизированных решений, пневматики, электрики, гидравлики, датчиков, фитингов, алюминиевых профилей, сервоприводов и двигателей, клапанов, шлангов, муфт, манометров и многого другого. Их инвентарь включает оборудование от многих известных производителей, и они будут работать напрямую с клиентами, чтобы предоставить лучшие компоненты, сборку или индивидуальное решение. Они проживают в Шарлотте, Северная Каролина.

HYSECO, Inc. — это специализированный производитель гидравлических систем с полным спектром услуг, таких как индивидуальные цилиндры, изделия из металла, детали, обработанные на станках с ЧПУ, и многое другое, со штаб-квартирой в Хьюстоне, штат Техас. Компания HYSECO снабжена шлангами, фитингами, манометрами, теплообменниками, резервуарами, клапанами, фильтрами и другим гидравлическим оборудованием, необходимым для создания или ремонта любой гидравлической системы. Они также предоставляют своим клиентам услуги по ремонту в полевых условиях и помогают ремонтировать системы в нефтяной, коммунальной, строительной, автомобильной, горнодобывающей, морской и других отраслях.

Лучшие мировые поставщики гидравлического оборудования

В таблице 2 ниже представлены ведущие мировые поставщики гидравлического оборудования, определенные в отчете MarketWatch.com о тенденциях мирового рынка металлического гидравлического оборудования за 2020 год. Выручка за рубежом была скорректирована до доллара США по обменному курсу на 29.06.2020. Дополнительные сведения, такие как штаб-квартира компании, год основания, годовой доход, а также краткие сведения о компании включены в следующий раздел.

Таблица 2 — Ведущие мировые поставщики гидравлического оборудования

Информация взята с веб-сайтов компаний и Marketwatch.com отчет: https://www.marketwatch.com/press-release/hydraulic-equipment-market-2020-size-growth-rate-analysis-forecast-by-global-technology-latest-development-2020-to-2024 -covid-19-impact-on-industry-share-and-growth-rate-2020-05-28

[A] https://www.statista.com/statistics/266153/revenue-of-siemens-ag/

[B] https://www.bosch.com/company/annual-report/

[C] https://www.macrotrends.net/stocks/charts/KMTUY/komatsu/revenue

[D] https: // www.eaton.com/us/en-us/company/about-us.html

[E] https://annualreport.emerson.com/financial-highlights.html

[F] https://www.macrotrends.net/stocks/charts/KWHIY/kawasaki-heavy-industries/revenue

[G] https://www.marketwatch.com/investing/stock/ph/financials

[H] https://www.macrotrends.net/stocks/charts/WIT/wipro/revenue

[I] https://www.macrotrends.net/stocks/charts/DKILY/daikin-inds/revenue

[J] https: // www.weber-hydraulik.com/en/company/facts-figures/

Компания	Главный офис	Год основания	Годовая выручка
Siemens AG	Мюнхен, Германия	1847	96 миллиардов долларов [A]
Роберт Бош	Герлинген, Германия	1886	$ 87.3 млрд [B]
Komatsu	Токио, Япония	1921	22,5 млрд. Долл. США [C]
Корпорация Eaton	Бичвуд, Огайо	1911	21,4 млрд. Долларов [D]
Emerson Electric Co.	Фергюсон, Миссури	1890	18 долларов.3 млрд [E]
Kawasaki Heavy Industries	Токио, Япония	1896	15 миллиардов долларов [F]
Паркер Ханнифин	Мэйфилд-Хайтс, Огайо	1917	14,3 млрд. Долларов [G]
Випро Энтерпрайзис	Бангалор, Индия	2013	$ 8.36 млрд [ч]
Daikin Industries	Осака, Япония	1924	6,2 млрд. Долл. США [I]
Weber-Hydraulik	Гюглинген, Германия	1939	336,5 млн. Долл. США [Дж]

Краткие сведения о компании

Siemens AG — транснациональная корпорация, специализирующаяся на автоматизации, производстве и передаче электроэнергии, инфраструктуре, приводной технике, здравоохранении и многом другом.Компания Siemens является мировым лидером практически во всех отраслях промышленности, включая гидравлику, и продает различные клапаны, приводы, гидравлические прессы и сопутствующие услуги, такие как оптимизация гидравлических зазоров и повышение эффективности. Их глобальная штаб-квартира находится в Мюнхене, Германия.

Роберт Бош — многонациональная инженерно-технологическая компания, базирующаяся в Герлинген, Германия, специализирующаяся на производстве оборудования, потребительских товаров, промышленных технологий, энергетики, строительных технологий и многого другого.Их подразделение Bosch Rexroth в основном занимается промышленной гидравликой, линейными приводами, сборочной техникой и другими инструментами автоматизации, и у них есть обширный каталог аккумуляторов, цилиндров, клапанов, приводов и многого другого.

Komatsu — мировой производитель строительной горнодобывающей, коммунальной, лесной и промышленной техники для военного, строительного и многих других промышленных рынков. Komatsu является разработчиком эффективных гидравлических систем и компонентов, необходимых для экскаваторов, камнедробилок и другой тяжелой промышленной техники, а также предоставляет необходимые цилиндры, фильтры, насосы и сопутствующее оборудование, необходимое для создания продукции для тяжелых условий эксплуатации.Их глобальная штаб-квартира находится в Токио, Япония.

Eaton Corporation — всемирный производитель решений для управления питанием, электромеханического оборудования и сопутствующих решений. Они владеют самым большим выбором стандартных гидроцилиндров и предлагают индивидуальные гидравлические конструкции в соответствии со спецификациями клиентов. Они предоставляют гидравлическое оборудование для жилых домов, коммунальных служб, здравоохранения, горнодобывающей промышленности, строительства, авиакосмической промышленности и многих других сфер. Головной офис находится в Бичвуде, штат Огайо,

.

Emerson Electric Co. — глобальный поставщик инженерных услуг и производитель промышленных, коммерческих и потребительских товаров для различных системных приложений. Они производят широкий спектр гидравлических приводов с реечной передачей, кулисой с кулисой, винтовыми пазами и линейными конфигурациями, которые могут работать в тяжелых условиях. Они также продают цилиндры, захваты, домкраты и другое промышленное оборудование для создания гидравлических систем, работающих в тяжелых условиях, подходящих для систем управления. Их штаб-квартира находится в Фергюсоне, штат Миссури.

Kawasaki Heavy Industries — всемирный производитель мотоциклов, промышленных роботов, турбин, тяжелого оборудования, аэрокосмического оборудования и сопутствующих товаров из Токио. Они предлагают широкий выбор гидравлического оборудования для стандартных и индивидуальных применений и поставляют насосы, двигатели, клапаны и другие важные компоненты для машин на гидравлической основе.

Parker Hannifin — мировой производитель и дистрибьютор технологий управления и компонентов движения для различных промышленных рынков.Компания Parker производит самое большое количество промышленных гидроцилиндров в мире и продает их в более чем 13 000 филиалов по всему миру. Помимо цилиндров, их линейка гидравлических продуктов включает в себя приводы, гидроаккумуляторы, захваты, насосы, ступени и практически любые компоненты, необходимые для завершения гидравлической системы. Их штаб-квартира находится в Мэйфилд-Хайтс, штат Огайо.

Wipro Enterprises из Бангалора, Индия, является компанией, разделенной на Wipro Infrastructure Engineering и Wipro Consumer Care and Lighting, которая ранее занималась гидравликой, водоочисткой, аэрокосмической промышленностью, аддитивным производством и компонентами автоматизации.Гидравлические продукты Wipro продаются крупным производителям оригинального оборудования по всему миру, и ежегодно поставляется более 1 миллиона цилиндров. Они удовлетворяют глобальную потребность в гидравлическом оборудовании для грузовых автомобилей, сельского хозяйства, строительства, коммунального хозяйства, лесного хозяйства, горнодобывающей промышленности и других отраслей тяжелой промышленности.

Daikin Industries — многонациональная компания, базирующаяся в Осаке, Япония, которая производит кондиционеры, химикаты, системы фильтрации воздуха, масляную гидравлику, системы защиты, медицинское оборудование, электронику и многое другое.Их гидроагрегаты ориентированы на энергоэффективность и имеют различные типы насосов, регулирующие клапаны, дымовые клапаны, маслоохладители, двигатели позиционирования и соответствующие аксессуары, готовые к отправке по всему миру.

Weber-Hydraulik — мировой производитель гидравлического оборудования и систем, включая цилиндры, приводы, системы управления, клапаны и индивидуальные решения. Они являются частью различных важных отраслей, таких как погрузочно-разгрузочные работы, строительство, аварийно-спасательное оборудование, сельское хозяйство, коммунальные услуги и другие рынки, а их каталог гидравлики может быть адаптирован для стандартных, индивидуальных, малых и крупных приложений.Они проживают в Гюглинген, Германия.

Сводка

В этой статье перечислены основные производители и поставщики гидравлического оборудования на Thomasnet.com. Мы надеемся, что эта информация помогла вам в поиске поставщиков. Чтобы узнать больше об этих компаниях или составить собственный список поставщиков, посетите Thomas Supplier Discovery, где у нас есть список более 1900 поставщиков гидравлического оборудования.

Источники:

1. https: // www.marketwatch.com/press-release/hydraulic-equipment-market-2020-size-growth-rate-analysis-forecast-by-global-technology-latest-development-2020-to-2024-covid-19-impact-on- доля отрасли и темп роста-2020-05-28
2. https://www.convergencetraining.com/blog/what-is-a-hydraulic-system-definition-design-and-components
3. https://www.tractorsupply.com/tsc/cms/life-out-here/tool-shop/the-garage/hydraulics-101-for-beginners

Прочие изделия по гидравлике

Другие статьи ведущих поставщиков

Лучшие производители и поставщики оборудования для фитнеса и тренажерного залаСледующая статья » .