Гидроаккумулятор как подсоединить: Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения, как подключить и установить, фото

Содержание

Как правильно подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения

Любая система водоснабжения, даже собранная идеально и из самого качественного оборудования, может испытывать неполадки в работе.

Наиболее часто встречающаяся проблема – снижение давления в системе, из-за чего вода не может добраться до водоразборного пункта.

Для решения этой проблемы используется гидроаккумулятор – устройство, накапливающее воду и содержащее сжатый воздух.

Именно за счет последнего оно и работает: вода набирается в аккумулятор насосом, после чего выталкивается в систему за счет давления воздуха. Это позволяет давлению воды в системе водоснабжения всегда находиться на одном уровне.

Чтобы все работало без неполадок, нужно правильно подключить агрегат к источнику воды – скважине, колодцу или водопроводу. Сделать это своими руками можно несколькими способами.

Содержание

  • 1 Монтаж с погружным насосом

  • 2 Установка с поверхностным насосом

    • 2. 1 Определение критического давления

    • 2.2 Подключение реле давления

  • 3 Насосная станция

Монтаж с погружным насосом

Схема подключения гидроаккумулятора к скважинному насосу. (Для увеличения нажмите)

В случае, если вода в системе водоснабжения берется из скважины, насос, качающий воду в гидроаккумулятор, располагается под землей.

Главная особенность такой схемы подключения – наличие в системе обратного клапана.

Благодаря этому приспособлению накачанная вода не сможет утечь обратно в скважину.

Монтаж обратного клапана осуществляется до подключения остальных элементов системы. Устанавливается он прямо на насос одним концом, к другому же подключается трубопровод, идущий к гидроаккумулятору.

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу происходит в следующем порядке:

  1. Измеряется глубина, на которую предстоит опустить насос так, чтобы он не доставал до дна колодца или скважины примерно на 30 см. Для измерения используется веревка с грузом.
  2. Насос с подключенным клапаном опускается в скважину и фиксируется страховочным тросом.
  3. Труба от насоса, выходящая на поверхность, подключается к реле давления воды через штуцер.
  4. К тому же штуцеру подсоединяется гидроаккумулятор, водопровод потребления и система управления. Таким образом, понадобится пятиразъемный штуцер.

Примите во внимание: очень важно сделать все соединения герметичными, для чего можно использовать ленту ФУМ или обычную паклю, пропитанную герметиком.

Установка с поверхностным насосом

Если вода в систему накачивается из водопровода и погружение насоса не требуется, его можно установить рядом с самим аккумулятором.

В своей сути схема подключения при этом не меняется, но есть некоторые нюансы, которые важно знать.

Перед подключением необходимо рассчитать рабочее и минимальное давление. Для разных систем может требоваться разный показатель давления воды, но стандартным для небольших систем водоснабжения с малым количеством точек водозабора является давление в 1,5 атм.

Если в системе есть оборудование, требующее высокого давления, этот показатель можно увеличить до 6 атм, но не больше, так как более высокое давление будет опасным для труб и их соединительных элементов.

Определение критического давления

Исходя из рабочего значения определяют, каким должно быть минимальное давление, то есть такой показатель, при котором начнет работать насос.

Это значение устанавливают при помощи реле, после чего должно быть замерено давление в пустом гидроаккумуляторе.

Результат должен быть ниже критического значения на 0,5 – 1 атм. После этого собирается система.

Центром ее, как и в предыдущем случае, будет являться пятиразъемный штуцер, к которому друг за другом подключаются:

Подключение реле давления

Чтобы реле правильно работало, его нужно не только правильно подключить к штуцеру, но и настроить.

Для его функционирования нужно электричество.

С устройства снимается верхняя крышка, под которой находятся контакты для подключения реле к сети и к насосу.

Обычно контакты подписаны, но могут и не иметь обозначений. Если вы не уверены, куда что подключается, лучше обратиться к профессиональному электрику.

Насосная станция

Насосная станция – это комплекс оборудования, который включает в себя мощное перекачивающее оборудование, гидроаккумулятор и контролирующие приборы.

Как следствие, схема подключения в таком случае не отличается от подсоединения к обычному насосу.

Если станция рассчитана на большие объемы воды – например, в случае питания нескольких домов от одной скважины – подключение несколько усложняется.

В таком случае используется несколько насосов и два штуцера – к одному подключается перекачивающая система, а ко второму – первый штуцер и остальное оборудование.

Гидроаккумулятор может подключаться не только к скважине или водопроводу для системы водоснабжения, но и к отопительной системе. Функции агрегата в таком случае будут несколько другими, хотя принцип действия не меняется.

Смотрите видео, в котором специалист подробно разъясняет, как подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения своими руками:

Схема подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения — подключаем гидроаккумулятор

Сегодня немыслимо представить себе дом без системы водоснабжения. Но иногда бывают случаи, что вода не всегда может добраться до той или иной водоразборной точки. Тогда на помощь приходит гидроаккумулятор, который регулирует давление в сети. Дальше пойдет речь о том, какая схема подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения является эффективной.

Содержание

  1. Устройство гидроаккумулятора
  2. Принцип работы гидроаккумулятора
  3. Варианты с выбором гидроаккумулятора
  4. Схема подключения при варианте с поверхностным насосом
  5. Схема подключения при варианте с погружным насосом
  6. Видео

Устройство гидроаккумулятора

Для нормальной работы системы водоснабжения в доме в некоторых случаях на участке сети устанавливается гидроаккумулятор, который представляет собой емкость с металлическим корпусом. Внутри бачка размещается резиновая «груша», играющая роль мембраны. Гидроаккумулятор, являющийся звеном в системе водоснабжения, накапливает определенный объем воды под давлением. При работе сантехнических приборов, посудомоечной или стиральной машин гидроаккумулятор снабжает сеть водой.

Резиновая мембрана фиксируется к корпусу емкости фланцем, в конструкцию которого входит впускной патрубок. Внутри гидроаккумулятор устроен таким образом, что между внутренними стенками баллона и резиновой «грушей» присутствует воздух, который сжимается после его закачивания в емкость насосом – велосипедным или автомобильным. При закачивании в бак воды, объем которой ограничивается грушей, сжатый воздух противодействует дальнейшему расширению эластичной резины, тем самым, оберегая ее от разрыва. При этом сжатый воздух обеспечивает необходимое давление в сети.

Если взять во внимание конструкцию гидроаккумулятора типовой разработки, то можно выделить следующие составляющие части:

  • корпус, являющийся герметично изготовленным баком, который рассчитан на рабочее давление в пределах 1,5–6 атмосфер. Это значение может быть увеличено до 10 атмосфер при условии нагрузки кратковременного действия;
  • «груша», представляющая собой эластичную мембрану. Она крепится к входной части бачка и находится внутри баллона. Поступление воды происходит сквозь пропускной фланец, который оборудован клапаном и фиксируется к горловине емкости гидроаккумулятора.
  • ниппель, который устроен с другой стороны корпуса – противоположной расположению пропускного фланца. Ниппель предназначен для закачивания воздуха сквозь него в пространство аккумулятора, которое образуется между наружной поверхностью «груши» и стенками корпуса с внутренней стороны.

Кроме основных элементов, к накопителю для устойчивости приварены ножки, расположенные снизу корпуса, и опорный кронштейн для установки насосного агрегата поверхностного типа, который находится в верхней части баллона.

В зависимости от места применения гидроаккумуляторы разделяются на:

  • изделия для работы в системе холодного водоснабжения;
  • приборы для функционирования в сети горячего водоснабжения;
  • расширительные баки для отопительных систем.

Гидроаккумулятор для подачи холодной воды устроен таким образом, что он накапливает и подает жидкость, а также обладает способностью избегать гидроударов в сети и предохранять насосный агрегат от лишних включений. Аналог, который снабжает потребителей горячей водой, обладает теми же характеристиками, что и вышеприведенное изделие. Разница заключается лишь в свойствах мембраны, которая способна выдерживать высокие температуры. Предназначение расширительного бака в системах отопления заключается в компенсационных возможностях в случаях расширения воды.

Дальше пойдет речь исключительно о гидроаккумуляторах, работающих в сетях холодного водоснабжения.

Принцип работы гидроаккумулятора

Система водоснабжения, в цепи которой присутствует гидроаккумулятор, работает по определенной схеме.

  • Отталкиваясь от водозабора, которым может быть водопровод, скважина или колодец, вода по трубопроводу подается в аккумулятор, а именно – в резиновую «грушу».
  • В резиновой мембране с помощью регулирующего реле, которое определяет нижний и верхний порог необходимого параметра, насосом создается давление, например, 1–3 атмосферы.
  • После достижения в приборе давления заданного значения насос автоматически отключается.
  • После того как потребитель открывает кран на раковине или включает посудомоечную машину, мембрана начинает выталкивать воду из гидроаккумулятора и подавать ее по сети к водоразборной точке.
  • Когда давление в приборе падает до критически низкой отметки, срабатывает реле и насос автоматически начинает свою работу. Но сначала нужно произвести подключение насоса к гидроаккумулятору.

Количество включений насоса на единицу времени напрямую зависит от объема баллона. Чем меньше бачок, тем с большой частотой будет включаться насос. При таком варианте у насоса и фланца с клапаном быстрее закончатся рабочие ресурсы. Так как на баллон не воздействуют внешние нагрузки, дополнительно фиксировать к полу его не нужно. Для обеспечения устойчивости гидроаккумулятора хватит его собственных ножек.

Варианты с выбором гидроаккумулятора

Гидроаккумуляторы бывают разных конструкций и объемов – от компактных приборов на 24 л до габаритных изделий на 1000 л. При выборе накопителя нужно учитывать объем воды, который используется потребителями в доме. Если в доме проживает не более двух человек и установлено минимум сантехнических приборов и предметов быта, то достаточно приобрести бак объемом 24 л. Если же исходя из разных факторов расход воды большой, то и гидроаккумулятор необходимо устанавливать большего размера и объема. Нужно рассчитать, сколько одновременно может работать водоразборных точек и, отталкиваясь от вычисленного расхода, подбирать подходящую емкость. Если система водоснабжения уже оборудована, а в доме поменялась ситуация – возросло количество жильцов или прибавилась, например, стиральная машина, то нужно поменять аккумулятор на больший или доставить еще один бак.

Схема подключения при варианте с поверхностным насосом

Перед подключением гидроаккумулятора для водоснабжения нужно сделать проверку давления воздуха в емкости. Оно должно быть меньше давления насоса при включении, которое выставляется на реле, на значение до 1 бара. Чтобы подсоединить к насосу бак, нужно приобрести штуцер с выходами в количестве 5-ти штук, реле, которое регулирует давление, манометр и герметик в виде пакли или ФУМ ленты.

  • Одной из важных деталей при монтаже гидроаккумулятора является штуцер на 5 выходов. Через эту деталь к бачку присоединяется насос, реле и манометр. Еще 1 штуцерный выход предназначается для подключения водопровода, который разветвляется к водозаборным точкам. На начальном этапе штуцер подсоединяется к емкости через жесткий шланг или непосредственно через пропускной фланец с клапаном. Затем к разделительной детали прикручивается регулируемое реле и манометр, а также труба, которая от насоса трассируется дальше.
  • Особое внимание необходимо уделить подключению реле, контролирующее давление. У приборчика есть верхняя крышка, которую нужно снять. Под ней будут 4 контакта с надписями «сеть» и «насос». Благодаря их наличию, перепутать подключение проводов тяжело. Согласно меткам подсоединяются провода, подключаемые от насоса и идущие к сети.

Не все производители на реле ставят надписи, рассчитывая на осведомленность монтера. Если человек, занимающийся подключением реле, не знает к какому контакту подсоединить тот или иной провод, лучше обратиться к электрику-профессионалу.

Все соединения на резьбе нужно тщательно герметизировать. Для этой работы подойдут пакля или ФУМ лента. В заключение нужно включить насосный агрегат, после чего визуально и на ощупь необходимо проверить места монтажа на предмет течи.

Схема подключения при варианте с погружным насосом

Уже по названию можно понять, что погружной насос размещается в водной среде скважины или колодца, откуда подается вода прямо к гидроаккумулятору. Система водоснабжения с таким насосом должна быть оборудована обратным клапаном. Эта деталь не позволяет воде после мембраны возвращаться в углубленный водозабор. Как правило, обратный клапан монтируется сразу на насос, при этом другим концом соединяется с напорным трубопроводом. Бывают разновидности насосов, в которых штуцер на крышке имеет внутреннюю резьбу. Тогда при монтаже нужно использовать деталь, на которой нарезаны 2-ве наружные резьбы. Вслед за обратным клапаном идет труба, которая прокладывается к гидроаккумулятору.

При установке насоса нужно учесть, что агрегат должен не доходить до дна скважины или колодца приблизительно на 30 см.

Советуем изучить:

  • ручное бурение скважин на воду своими руками;
  • технология укладки тротуарной плитки своими руками.

Видео

На предоставленном видео доступно показано как подключается насос к гидроаккумулятору.

Как подключить второй гидроаккумулятор. Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Схема подключения гидроаккумулятора к насосам

Главная > Остекление > Как подключить второй гидроаккумулятор. Установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения. Схема подключения гидроаккумулятора к насосам

Незаменимым устройством в современных системах водоснабжения является не только насос. Очень часто его дополняют гидроаккумулятором, который может идти как в комплекте с насосом, так и покупаться и устанавливаться отдельно.

Установка гидроаккумулятора является весьма полезным решением, которое повышает качество работы . Рассмотрим подробнее, как именно устроен этот механизм, как он работает и как монтируется.

1 Устройство гидроаккумулятора и принцип его работы

Вначале опишем устройство гидроаккумулятора: это емкость, имеющая металлический корпус, внутри которого располагается мембрана (или же баллон, в зависимости от конструкции). Между ней и стенками корпуса создано давление – благодаря закачанному в пространство сжатому воздуху.

Чаще всего установка применяется в водоснабжении, однако также актуально применять гидроаккумулятор для отопления – для этого он также подходит.

Задачи механизма следующие:

  1. Накопление воды.
  2. Поддержание стабильного давления в системе.
  3. Обеспечение системы водой, когда насос не работает.

Принцип действия следующий: вода поступает в мембрану, нагнетаемая насосом. Мембрана наполняется и заполняет пространство внутри корпуса (естественно – на определенный объем).

С другой стороны на воду начинает давить закачанный воздух, тем самым вытесняя ее в систему водоснабжения. Насос при этом работает до определенного момента – пока давление воды внутри бака не достигнет определенного предела.

После этого агрегат отключается, и «выдавливать» воду в сеть начинает уже воздух, воздействующий на . Ну а когда жидкость из емкости уйдет, и давление опустится до определенной (только теперь уже – минимальной) отметки – насос вновь включится в работу от автоматического блока управления.

1.1 Классификация

Ассортимент изделий на рынке достаточно обширный, так что для покупателя будет полезным предварительно узнать о том, какими именно они бывают, как классифицируются, и какую модель лучше выбрать.

Различия заключаются в целом ряде факторов, о каждом из которых следует упомянуть.

По расположению емкости — устройство может быть как горизонтальным, так и вертикальным.

По виду рабочей части — тоже могут быть отличия. В этом плане имеется две вариации: мембрана или баллон. В первом случае пространство внутри емкости разделено на две части мембраной: в одну – поступает вода, во вторую – закачан воздух.

Во втором случае внутри емкости заключен эластичный баллон, в который поступает жидкость, а воздух – закачан в свободное пространство между его стенками и стенками корпуса.

Отдельно требуется упомянуть об объеме – это, по сути, ключевой параметр любой емкости. Наиболее популярные типоразмеры – это 24, 50, 100 и 200 литров. Однако в продаже можно найти и емкости другого объема – на 6, 12 или наоборот – на 300 литров.

Бывают также и более крупные устройства – к примеру, гидроаккумулятор Aquasystem, который может быть объемом и до 2000 литров. Меньшую вместимость имеет гидроаккумулятор Reflex – наибольшая модель имеет объем 1000 литров. Такие же пределы имеет и гидроаккумулятор Wester.

Также детального внимания заслуживает материал, из которого выполняется мембрана (баллон). Это может быть либо бутил, либо каучук. Отличия достаточно серьезные:

  • бутил имеет верхний температурный предел в +99 градусов;
  • у каучука эта отметка ниже – только +50 градусов.

Это очень важный нюанс для тех, кто выбирает устройство для отопления. Однако чаще всего устройства современных производителей (тот же гидроаккумулятор Aquasystem) используют именно бутил.

Ну и напоследок требуется упомянуть о производителях изделий этого типа. Выше уже упоминалось несколько наименований, которые пользуются наибольшей популярностью. Это гидроаккумулятор Wester и Aquasystem. Модели этих марок входят в высокобюджетный сегмент, однако и качество имеют соответствующее.

Гидроаккумулятор Reflex стоит уже дешевле, но при этом в качестве практически не уступает. Помимо этих названий можно выделить еще Джилекс, который достаточно популярен на российском рынке своими положительными качествами: дешевизной и надежностью.

1.2 Как правильно произвести расчет объема гидроаккумулятора?

В принципе основной момент, заслуживающий внимания – это объем бака. Выше также упоминалось и об материале мембраны (баллона), однако для отопления такие устройства используются реже, поэтому внимание мы будем заострять именно на вместимости.

Сразу следует сказать, что модели на несколько сотен литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 на 2000 литров или гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 – на 1000) подходят для обеспечения водой больших зданий (гостиниц, больниц – к примеру).

Для обычного жилого дома такого объема будет много, и покупка такой модели будет излишней тратой денег. Тем более что стоят они достаточно много: к примеру, упомянутый гидроаккумулятор Wester Line WAV 1000 обойдется более чем в 10 тысяч долларов, а гидроаккумулятор Aquasystem VAV 2000 – и вовсе в три десятка.

Для коттеджа, в котором постоянно проживает 3-4 человека, будет достаточно емкости объемом до 100-200 литров (и это – с огромным запасом). Часто покупатели в таких условиях ограничиваются моделями по 24-50 литров (к примеру – гидроаккумулятор Aquasystem VAV 50 или гидроаккумулятор Wester Line WAV 50).

Увеличение до 100-200 литров актуально, если жителей в доме больше, и/или имеется большое количество точек водозабора (2 унитаза и 5-10 кранов – к примеру). В этом случае следует обратить внимание на гидроаккумулятор Wester Line WAV 100 или гидроаккумулятор Aquasystem VAV 100.

Для точности приведем более подробный расчет, который поможет покупателю точнее подобрать подходяще устройство.

2 Этапы и нюансы монтажа

С тем, как выполнить расчет и как выбрать устройство – разобрались. Теперь же требуется упомянуть о том, как именно выполняется подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения. При желании эту работу можно выполнить своими руками – если следовать приведенным ниже советам, то сложностей возникнуть не должно.

При этом не важно, какая именно модель подключается – гидроаккумулятор Reflex на пару десятков литров или же бак на 300 литров.

Подготовка выглядит следующим образом:

  1. Прежде всего – нужно выбрать место, где будет стоять оборудование: станция автоматического водоснабжения и, собственно, сам бак. Их не обязательно располагать рядом, но чаще всего это делается именно так.
  2. Проверяется давление внутри емкости. Необходимо, чтобы этот показатель был примерно на 0.2-1 атмосферы ниже, чем параметр, установленный на реле автоматического пуска насоса. В противном случае его можно (и нужно) подрегулировать своими руками.

Теперь требуется позаботиться о необходимых деталях для подключения:

  1. Штуцер, имеющий 5 выходов: для самого бака, для реле автоматического включения, для манометра, для насоса и, собственно, для самой водопроводной линии.
  2. Манометр (со шкалой до 10 атмосфер).
  3. ФУМ-лента (для герметизации соединений).

Теперь – рассмотрим, как именно своими руками можно произвести подключение:

  1. Штуцер подсоединяется к емкости, используя шланг.
  2. К другим выходам штуцера подключаются манометр, реле, насос и . Каждое соединение предварительно уплотняется ФУМ-лентой.

По завершению работы следует выполнить пробный пуск насоса – чтобы определить герметичность системы. Для этого требуется тщательно осмотреть места соединения: по ним не должно быть утечек.

Подключая своими руками реле давления, обязательно и очень внимательно смотрите на метки, которые нанесены под его крышкой. Их две – это «Сеть» и «Насос» , и перепутать их ни в коем случае нельзя. Возможно, что этих меток и вовсе не окажется (бывает и такое у некоторых моделей) – в этом случае своими руками подключение рекомендуется не выполнять, а воспользоваться помощью электрика.

2.1 Как устроен гидроаккумулятор? (видео)

Гидроаккумулятор – устройство исключительно полезное, как для организации автономного водоснабжения, так и для улучшения характеристик системы, подключенной к центральному водопроводу.

Мастер, обладающий хотя бы минимальным опытом выполнения сантехнических работ, без проблем установит гидроаккумулятор своими руками и подключит его к системе водоснабжения.

Согласитесь, залог успешного выполнения работ – понимание устройства и принципа функционирования оборудования. Мы поможем вам разобраться в этих вопросах, а также опишем и проиллюстрируем пошаговую технологию установки гидроаккумулятора.

Информация о подключении, настройке и проведении текущих ремонтов накопительного бака пригодится в процессе его эксплуатации.

Из этого устройства в течения дня производится забор воды и ее подкачка. В результате агрегат постоянно находится под влиянием рабочего процесса, в ходе которого он шумит и вибрирует. Этот момент следует учитывать, выбирая место для его установки.

Галерея изображений

Схематически подключение насосной станции можно представит в виде следующих шагов:

  1. Подготовить прочное основание в подходящем для монтажа месте.
  2. Установить насосную станцию на основание.
  3. Измерить и скорректировать давление воздуха в опорожненном гидроаккумуляторе.
  4. Установить на выходной патрубок гидроаккумулятора штуцер с пятью выходами.
  5. Подключить к выходу штуцера трубу поверхностного насоса.
  6. К другому выходу подключить водопроводную трубу.
  7. Наполнить гидроаккумулятор водой.
  8. Проверить наличие/отсутствие течей в местах резьбовых соединений.
  9. Настроить реле давления.

Поверхностный насос используют в системе автономного водоснабжения частного дома далеко не всегда. Владельцам глубоких скважин приходится использовать специальные погружные насосы.

Процесс подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения с выполняют по следующей схеме:

  1. Опустить подготовленный к работе погружной насос в источник воды (скважину, колодец и т.п.)
  2. Соединить напорный шланг или водоподающую трубу насоса к штуцеру на пять разъемов.
  3. Соединить патрубок гидроаккумулятора с одним из выходов штуцера.
  4. Установить манометр и реле давления.
  5. Подключить гидроаккумулятор к водопроводной системе дома.

При соединении гидробака с погружным насосом следует предусмотреть установку , который предотвратит отток воды в скважину при отключении насоса.

Несколько важных нюансов

Для подключения гидроаккумулятора используют специальные гибкие переходники. Это способствует уменьшению влияния вибраций на водопроводную систему.

Следует учитывать, что на этом участке, между водопроводом и гидроаккумулятором, недопустимо уменьшение просвета соединительных конструкций, поскольку это ухудшит гидротехнические характеристики системы.

Чтобы уменьшить влияние вибрации, которая возникает при работе гидробака, рекомендуется использовать специальные гибкие подводы. Их размеры не должны быть меньше, чем диамер выхода, к которому выполняют подключение

Первичное заполнение бака водой надо выполнять очень медленно. Дело в том, что при длительном хранении резиновая мембрана, выполненная в виде груши, могла просто слипнуться.

Резкий поток воды может разорвать прокладку, а при слабом напоре она аккуратно расправится. Еще один действительно важный момент – перед подачей воды в гидроаккумулятор следует полностью удалить воздух из той части, в которую будет закачана вода.

Сразу же после распаковки купленного аккумулятора, и/или непосредственно перед его подключением надо измерять давление воздуха, который закачан внутрь. Этот показатель должен составлять 1,5 атм, именно так накачивают гидроаккумуляторы при изготовлении. Однако во время хранения на складе перед продажей утечка части этого воздуха – явление совершенно естественное.

Самый надежный вариант для таких измерений – обычный автомобильный манометр с подходящей шкалой градации, позволяющей провести замеры с точностью до 0,1 атмосферы. Как показала практика, использовать для этих целей дешевые китайские модели из пластика не стоит, их точность весьма сомнительна.

Электронные модели чувствительны к состоянию окружающей среды, и это слишком дорогостоящий вариант для обычного гидроаккумулятора.

Каким обязано быть давление воздуха в заполненном водой гидробаке? Все зависит от ситуации.

Давление в 1,5 атмосфер обеспечит вполне приличный напор воды в водопроводной системе. Но следует помнить, что чем выше давление, тем меньше объем воды, хранящийся в баке. Если необходим и солидный запас воды, и хороший напор, имеет смысл поискать бак большого объема.

Для контроля давления воздуха в гидравлическом баке рекомендуется использовать обычный автомобильный манометр, который позволяет проводить измерения с точностью до 0,1 атмосферы

Рекомендуется, чтобы в гидроаккумуляторе рабочие параметры давления воздуха были меньше, чем минимальные показатели давления, которое вызывает включение насоса, примерно на 0,5-1,0 атмосферу. Иногда поступают иначе.

Давление воздуха в гидроаккумуляторе оставляют на уровне 1,5 атмосферы, как устанавливают на заводе, а значение минимального давления или давления включения рассчитывают как 2,0-2,5 атмосферы. Таким образом, к давлению воздуха в пустом баке – 1,5 атмосферы – прибавляют эту разницу в 0,5-1,0 атмосферы.

Избыточное давление не слишком хорошо отражается на целостности элементов гидробака, но и низкое давление воздуха в нем не полезно. Если снизить этот показатель до уровня менее одной атмосферы, мембрана будет прикасаться к стенкам бака. Это приведет к ее деформации и быстрой поломке.

Для регулирования реле давления предназначены две пружины. С помощью первой выставляют давление отключения насоса, а с помощью второй – разницу между максимальным и минимальным давлением

После того, как система установлена и подключена, необходимо провести настройку реле давления. Для этого под корпусом имеются две регулировочные гайки с пружинами. Порядок регулировки реле давления обычно подробно описан в инструкции, которая прилагается к прибору.

Правила эксплуатации и ремонта

Подключить и настроить гидроаккумулятор правильно – это только половина дела. Чтобы устройство работало длительное время, его необходимо грамотно эксплуатировать, периодически выполнять профилактический осмотр и обслуживание.

Инструкции предписывают проводить профосмотр дважды в год, но практика показывает, что этого недостаточно. Проверять состояние гидроаккумулятора следует каждые три месяца. С такой же периодичностью желательно наблюдать за настройками реле давления, чтобы при необходимости исправить их.

Некорректная работа реле создает дополнительные нагрузки на всю систему, что может сказаться и на состоянии гидроаккумулятора.

Если во время осмотра на корпусе устройства обнаружены вмятины или следы коррозии, эти повреждения необходимо устранить. Сделать это лучше всего как можно раньше, иначе коррозионные процессы будут развиваться, что может привести к нарушению целостности корпуса гидроаккумулятора.

Важная мера профилактики – проверка давления в самом гидробаке с помощью манометра. При необходимости в устройство следует подкачать нужное количество воздуха или стравить его избыток.

Если это не помогает и новые показания манометра не соответствуют ожидаемым, значит, либо нарушена целостность корпуса гидроаккумулятора, либо повреждена его мембрана.

Если мембрана, установленная в гидроаккумуляторе, износилась, можно попытаться заменить ее новой. Для этого устройство придется демонтировать и разобрать

Некоторым умельцам удается обнаружить и заделать места повреждения корпуса, но далеко не всегда такой ремонт долговечен и надежен. Резиновый вкладыш или мембрана – слабое место гидроаккумулятора. Со временем она изнашивается.

Заменить мембрану новым элементом можно и в домашних условиях, но для этого придется полностью разобрать и заново собрать гидроаккумулятор.

Выбирая подходящее место для установки гидроаккумулятора, следует помнить, что оно должно быть достаточно просторным, чтобы осуществлять техническое обслуживание устройства

Если домашний умелец сомневается в своих силах в этой области или не имеет достаточного опыта, он может нанести устройству еще больший вред, чем прежняя поломка. В такой ситуации лучше обратиться в сервисный центр.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор работы гидроаккумулятора на 50 литров представлен в следующем видео:

В этом видеоматериале наглядно продемонстрирован порядок регулировки давления в гидробаке и настройки реле давления:

Преимущества использования гидроаккумулятора очевидны, поэтому все чаще это устройство находит применение и в частных домах за городом, и в квартирах мегаполиса. Если агрегат установлен и подключен правильно, он будет долгие годы работать без поломок и перебоев, обеспечивая семью качественным водоснабжением.

Имеете опыт в самостоятельной установке и подключении гидроаккумулятора? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, расскажите об особенностях настройки и эксплуатации гидробака. Оставлять комментарии можно в форме, расположенной ниже.

Хороший хозяин обязан обеспечить свой дом системой водоснабжения, обеспечивающей комфорт в любое время года. Но в процессе монтажа систем подачи воды часто возникает проблема — как поддержать нужное давление внутри водопровода, которое необходимо для нормальной работы бытовых приборов, санузла, душа, и т.д.? Этот вопрос легко решается установкой гидроаккумулятора.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — это металлическая емкость, внутри которой находится резиновая мембрана (груша). Гидроаккумуляторы для водоснабжения служат для накопления некоторого количества воды под давлением. При водоразборе вода из гидроаккумулятора подается в систему.

В зависимости от назначения гидроаккумуляторы делятся на:

  • гидроаккумуляторы для снабжения холодной водой;
  • гидроакуммуляторы для снабжения горячей водой;
  • гидроакуммуляторы для систем отопления (расширительные баки)

Гидроаккумулятор холодного водоснабжения, кроме накопления и подачи воды, защищает водопровод от гидроударов, и предохраняет насос от частых включений. Гидроаккумулятор горячего снабжения никаких принципиальных отличий не имеет, кроме мембраны, способной работать при высоких температурах. Расширительный бак предназначен для компенсации расширения воды в отопительных системах.Ниже мы более подробно рассмотрим гидроаккумуляторы для систем холодного водоснабжения.

УСТРОЙСТВО

Как уже упоминалось выше, гидроаккумулятор представляет собой металлический бачок с резиновой мембраной внутри. Мембрана крепится к корпусу бачка с помощью фланца, оснащенного впускным патрубком. Внутри, между корпусом бака и резиновой мембраной, находится сжатый воздух, который закачивается внутрь с помощью самого обычного автомобильного или велосипедного насоса. При заборе воды в мембрану сжатый воздух оказывает сопротивление расширяющейся мембране, и предотвращает ее разрыв, а также помогает создать нужное давление в системе.

УСТРОЙСТВО ГИДРОАККУМУЛЯТОРА

1 — металлический корпус. 2 — мембрана для воды. 3 — фланец с пропускным клапаном. 4 — ниппель для закачки воздуха. 5 — пространство для сжатого воздуха. 6 — ножки. 7 — платформа для поверхностного насоса.

ГИДРОАККУМУЛЯТОР ПРИНЦИП РАБОТЫ

Система водоснабжения, оснащенная гидроаккумулятором, работает по следующему принципу: насос из колодца (скважины, водопровода) по водопроводной магистрали подает воду в резиновую мембрану до достижения определенного давления. Давление (от 1 до 3 атмосфер) задается с помощью реле-регулятора. Когда давление в мембране достигает заданной отметки, насос автоматически отключается. После этого, когда начинает работать точка водоразбора (открывают кран, включается стиральная машина, и.т.д), груша начинает выдавливать воду в систему. Когда давление в груше падает до нижней отметки, реле автоматически включает насос. Объем бака гидроаккумулятора влияет на частоту включения насоса — чем больше бак, тем реже будет включаться насос. В этом случае и насос, и фланец с пропускным клапаном прослужат дольше.Сам бак никаким внешним нагрузкам не подвергается, поэтому дополнительно крепить его необязательно. Гидроаккумулятор можно установить просто на пол, на штатные опоры.

ВЫБИРАЕМ ГИДРОАККУМУЛЯТОР

Призводители выпускают гидроаккумуляторы самых разных размеров и объемов — от 24 до 1000 литров. Выбирать гидроаккумулятор необходимо, исходя из количества воды, которое потребляется в доме. Для минимальных потребностей (кухня, туалет, душ, полив грядок) достаточно купить емкость на 24 литра. Но если расход волы значительный, есть много потребителей воды, то следует купить гидроаккумулятор большего объема. В этом случае нужно прикинуть, сколько людей и единиц бытовой техники могут использовать воду одновременно, и на основании сделанных выводов выбирать подходящую емкость. Если возникла необходимость в увеличении расхода воды при уже готовой системе подачи воды, то можно заменить установленный гидроаккумулятор на другой, большего объема, или просто добавить в систему еще одну емкость.

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ГИДРОАККУМУЛЯТОР СХЕМА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАСОСА

Перед тем, как начать монтаж гидроаккумулятора, необходимо проверить давление воздуха в бачке, которое должно быть меньше на 0.2 — 1 бар, чем давление включения насоса (выставленное на реле).

Для подключения гидроаккумулятора к насосу необходимы:

  • Штуцер с пятью выходами;
  • Реле-регулятор давления;
  • Манометр;
  • ФУМ лента, или пакля и герметик.

Пятивыводной штуцер необходим для соединения насоса, гидроаккумулятора, манометра и реле. Пятый выход в штуцере служит для водопроводной трубы, которая идет в дом к точкам водоразбора. Для начала штуцер нужно присоединить к бачку через фланец с пропускным клапаном, или через жесткий шланг. Далее к штуцеру привинчивается манометр, реле-регулятор давления и труба, ведущая от насоса по которой поступает вода.

Отдельно стоит рассмотреть подключение реле давления. Сначала нужно снять верхнюю крышку реле. Под ней находятся четыре контакта с метками «насос» и «сеть». К контактам с метками «насос» присоединяем провод, идущий от насоса, а к контактам с метками «сеть» — провод, подключаемый к сети.

Внимание! Некоторые производители выпускают реле без меток — если вы не уверены в правильности подключения реле, необходимо обратиться к профессиональному электрику.

Все резьбовые соединения необходимо герметизировать с помощью ФУМ ленты или пакли и герметика. После этого можно включать насос. В процессе поступления воды в систему следует внимательно осмотреть все соединения на предмет течи.

1 — гидроаккумулятор. 2 — пятивыводной штуцер. 3- манометр. 4 — реле-регулятор давления. 5 — поверхностный насос.

ГИДРОАККУМУЛЯТОР СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ПОГРУЖНОГО НАСОСА

Погружной насос находится непосредственно в колодце или скважине, откуда подает воду непосредственно в гидроаккумулятор для воды. Система подачи воды с погружным насосом должна быть оснащена обратным клапаном. Клапан необходим для того,чтобы мембрана не выдавливала воду обратно в колодец (скважину). Обратный клапан чаще всего устанавливается непосредственно на насос, перед трубой подачи воды. Иногда на крышке насоса нарезают внутреннюю резьбу. В этом случае следует воспользоваться штуцером необходимого диаметра, имеющим на обеих сторонах наружную резьбу. После монтажа обратного клапана к нему подсоединяют трубу для подачи воды в гидроаккумулятор.

Измерить длину трубы, идущую от края колодца (скважины) к насосу, довольно просто. Для этого можно использовать обычную веревку с грузом на конце. Груз опускают на дно, и отмечают на веревке верхнюю точку колодца или скважины. После этого веревку вытягивают, и измеряют длину от груза до крайней точки колодца. От полученного результата следует отнять расстояние от верхней точки до места, где труба из колодца будет уходить в землю, и длину самого насоса с обратным клапаном. Длину трубы необходимо рассчитать так, чтобы насос висел над дном колодца на высоте 20-30 сантиметров.

При обустройстве автономной системы водоснабжения необходимо добиться стабильного давления в сети. Скачки напора, гидравлические удары сказываются на комфорте использования коммуникаций и, что еще важнее, могут стать причиной поломок бытовой техники. Чтобы нормализовать работу водопровода, устанавливают гидроаккумуляторы. В автономных системах они выполняют те же функции, что и водонапорные башни в централизованных сетях. Гидроаккумулятор – это основной узел, соединяющий насосную группу с внутренним водопроводом. Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу? Как правильно его подобрать и установить?

Гидробаки бывают разных форм, объемов и конфигураций. Для каждой системы можно подобрать оптимальный вариант

Как устроены гидроаккумуляторы разных видов

Основные элементы конструкции – корпус, мембрана и ниппель. Корпус накопительного бака представляет собой герметичный баллон, рассчитанный на работу под давлением 1,5-6 атмосфер. Максимальная нагрузка – 10 атмосфер. У горловины корпуса закреплена мембрана, доступ в которую открыт только через специальный фланец с клапаном. С противоположной стороны врезан ниппель, через который в бак закачивают воздух. Вся конструкция установлена на ножки.

В зависимости от конфигурации различают вертикальные и горизонтальные накопительные баки. Они работают по одному принципу с той разницей, что у вертикальных моделей большого объема (свыше 50 л) есть специальный клапан, через который стравливают воздух. Это необходимо потому, что во время работы водопроводной системы постепенно накапливаются излишки воздуха. Поэтому в вертикальные гидроаккумуляторы сверху устанавливают клапан, а в горизонтальных – слив или кран. В баках малого объема воздух стравливают, полностью сливая воду.

Видео: принцип работы и функции гидробаков

Схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу

Чтобы насос нормально отслужил свой положенный срок, его нужно эксплуатировать в режиме, предусмотренном техническими характеристиками. Погружное оборудование должно включаться не чаще 5-20 раз в минуту (точные показатели указаны в документации к конкретной модели).

Реле давления отдает команду на включение насоса, когда напор в системе падает до заданных параметров. Если не установлен гидроаккумулятор, давление падает даже при минимальном расходе воды, и оборудование будет постоянно включаться-выключаться. Это приведет к его быстрому износу, поломкам.

К схеме водоснабжения подключают накопительный бак, что позволяет уменьшить частоту включений-выключений насоса и продлить срок его службы. Объем прибора подбирают также с учетом интенсивности водопотребления, мощности и высоты установки насоса.

Схема: место установки гидробака в автономной водопроводной сети

Порядок подключения бака

  • От смонтированного насоса отводят напорный шланг и через коллектор на пять разъемов («пятерник») подключают к реле давления.
  • От «пятерника» отводят поток на гидробак.
  • Один патрубок коллектора подсоединяют к водопроводной сети, еще один – с блоком управления.
  • Между «пятерником» и насосом врезают обратный клапан. Он нужен, чтобы при остановке работы насоса вода не сливалась обратно в колодец или скважину.

Видеоинструкция по сборке насосной группы с накопителем

Особенности установки гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор крепят к полу через резиновые прокладки. Для подключения к трубам используют гибкие переходники. Если прибор новый или долго не использовался, в первый раз его следует заполнять очень аккуратно, чтобы не повредить мембрану, которая может слипнуться от долгого бездействия. Перед заполнением желательно удалить весь воздух.

Место для монтажа гидроаккумулятора выбирают так, чтобы к нему был свободный доступ для обслуживания. Если нет навыков, лучше не рисковать и не устанавливать прибор самостоятельно, а обратиться к более компетентным людям, особенно если приходится подключать два погружных насоса к одному гидроаккумулятору.

Как правильно настроить прибор

Новые гидроаккумуляторы настраивают на заводе-производителе. Обычно давление составляет 1.5 атмосфер. Однако до момента продажи может пройти много времени, и показатели падают. Поэтому первое, что нужно проверить – давление. Для контроля подойдет электронный или механический манометр. Можно использовать автомобильный.

Некоторые модели гидробаков специально комплектуются манометрами. Но можно выбрать любой прибор. Главное, чтобы он был точным. Даже 0.5 атмосфер сказываются на работе накопителя. По этой же причине лучше не пользоваться пластиковыми китайскими манометрами. Они редко показывают точные данные.

Если нужно добиться высокого давления в сети, оставляют «заводские» 1. 5 атмосфер. Если же вода будет использоваться только для бытовых домашних нужд, можно снизить показатель до 1 атмосферы. Чем выше давление, тем больше воздуха в гидробаке и меньше объем воды. Поэтому многие владельцы домов стравливают лишний воздух, чтобы увеличить емкость бака и снизить частоту включений насоса.

На реле давления настраивают верхний и нижний пределы, по которым будет включаться и выключаться насос. Для этого под крышкой прибора предусмотрены две гайки и пружины. С их помощью можно отрегулировать настройки. Оптимальная разница между давлением на включение и выключение – 1-2 атмосферы. Слишком большой перепад тоже нежелателен, т.к. это приведет к быстрому износу мембраны гидробака.

При выборе модели гидробака нужно не только определиться с нужным объемом, техническими характеристиками, но и выяснить, из какого материала изготовлена мембрана. У продавца обязательно должны быть сертификаты соответствия, санитарно-гигиеническое заключение, в которых указана сфера применения накопителя. Нужно выбирать модель, предназначенную для систем с холодной питьевой водой.

Что касается фирм-производителей, то хорошо себя зарекомендовали марки Aguasistem, Varem, Wester Line, Zilmet, Reflex. Гидробаки комплектуются запасными фланцами и мембранами. При покупке убедитесь, что они есть в наличии. Если гидроаккумулятор выбран и установлен правильно, в сухом месте, а владелец вовремя проводит техническое обслуживание, прибор прослужит долгие годы.

Понимание функции аккумуляторов

Опубликовано журналом Fluid Power Journal в Test Your Skills 1 Комментарий

Аккумуляторы бывают различных форм и выполняют важные функции во многих гидравлических контурах. Они используются для хранения или поглощения гидравлической энергии.

При накоплении энергии они получают гидравлическую жидкость под давлением для последующего использования. Иногда поток аккумулятора добавляется к потоку насоса для ускорения процесса. В других случаях накопленная энергия хранится в резерве до тех пор, пока она не понадобится, и может не зависеть от расхода насоса. Это может быть для аварийного питания, когда поток насоса недоступен. Его можно использовать для поддержания давления в системе, когда поток насоса остановился, путем подачи жидкости для компенсации утечки.

Аккумуляторы используются для поглощения энергии несколькими способами. Возвратный поток из цилиндра большого диаметра может быть больше, чем должен проходить по трубопроводу. Аккумулятор низкого давления может принять часть потока, а затем сбросить его с соответствующей скоростью для водопровода. Гидравлическая жидкость имеет относительно высокую скорость теплового расширения. Если объем жидкости ограничен и не может расширяться или сжиматься из-за изменений температуры, может быть очень высокое давление, которое может повредить оборудование, или низкое давление, которое может вызвать пузырьки воздуха в гидравлической жидкости. Аккумуляторы могут использоваться для поглощения расширяющейся жидкости и/или подачи сжимающейся жидкости. Они также поглощают и рассеивают энергию при использовании для демпфирования импульсов давления, уменьшая шум и вибрацию.

Совет по безопасности: Аккумуляторы хранят энергию. Существует вероятность внезапного неконтролируемого выброса энергии при работе с гидроаккумуляторами или рядом с ними. Энергия должна быть высвобождена или изолирована до того, как будет выполнена какая-либо работа с аккумулятором или с компонентами, которые могут быть подключены к аккумулятору. Когда гидравлическое давление сбрасывается, в газе все еще сохраняется энергия. Это также должно быть облегчено или изолировано.

Аккумуляторы предварительно нагружены таким образом, чтобы обеспечить минимальное давление для любой доступной жидкости. Три типа предварительного натяга: грузы, пружины и газ. Символом жидкостного накопителя или устройства поглощения энергии является вытянутый овал, показанный на рисунке 1. Конкретный тип аккумулятора показан дополнительными символами внутри овала, как показано на рисунках 2, 3 и 4. Из трех типов гидроаккумуляторы, только взвешенный имеет постоянное давление. Давление создается делением веса на площадь опорного поршня. Взвешенные аккумуляторы привлекательны с точки зрения схемотехники, но обычно непрактичны для мобильных приложений. Они должны быть установлены вертикально, они относительно большие и тяжелые. Пружинные и газонаполненные аккумуляторы меньше весят, занимают меньше места и могут устанавливаться горизонтально, хотя предпочтительнее монтировать аккумуляторы вертикально.

Газовые аккумуляторы иногда называют газовыми пружинами. В категории газовых аккумуляторов существует шесть основных типов:

  • Поршневой
  • Шумоглушитель
  • Сильфон
  • Мембрана
  • Мочевой пузырь
  • Воздух над маслом

Подобно сжатой пружине, стремящейся выдвинуться в свое растянутое положение, сжатый газ стремится выдвинуться в свое разжатое состояние. Используемый газ негорючий, обычно азот, если только давление не очень низкое. Хотя обычно между используемым газом и гидравлической жидкостью имеется разделительный элемент, использование газа, содержащего кислород, например воздуха, может привести к взрыву. При сжатии воздух нагревается, и взаимодействие нагретого кислорода с гидравлической жидкостью может привести к воспламенению.

Для проверки давления газа в аккумуляторе может потребоваться механик-гидромеханик. При работе с газонаполненными аккумуляторами учитываются три разных давления. Эти давления не всегда описываются в литературе и могут иметь просто обозначение p0, p1 и p2.

p0 = Предварительное давление: Исходное давление газа до того, как какая-либо гидравлическая жидкость будет сохранена в аккумуляторе.

p1 = Минимальное давление: Минимальное гидравлическое давление, требуемое системой.

p2 = Максимальное давление. Максимальное давление, которое увидит аккумулятор.

Каждое из этих значений давления предоставляет информацию о гидравлической системе. Если аккумулятор полностью заряжен (удерживает максимальное количество гидравлической жидкости), максимальное значение давления в системе равно p2. Если это показание слишком высокое или слишком низкое, может потребоваться регулировка регулирующего предохранительного клапана или компенсатора давления. Во время работы необходимо учитывать минимальное давление в системе (p1). Затем проверяется предварительная загрузка (p0), чтобы убедиться, что указанное давление ниже p1. Со временем часть газа может выйти, что уменьшит предварительную зарядку. Если это происходит слишком часто, это говорит о том, что барьер вышел из строя, и аккумулятор необходимо отремонтировать или заменить. Когда аккумулятор теряет предварительный заряд, он больше не будет хранить энергию. Аккумулятор можно заполнить до полного давления в системе, но в газовой пружине не останется энергии для выталкивания жидкости.

Габаритные размеры газовых аккумуляторов: Газовые аккумуляторы не характеризуются объемом рабочей жидкости, который они могут вместить. Они описываются объемом газа, который они содержат. 1-литровый аккумулятор вмещает 1 литр сжатого газа. Когда гидравлическая жидкость поступает в аккумулятор, она сжимает газ, увеличивая его давление и уменьшая его объем. Количество хранимой гидравлической жидкости представляет собой разницу между исходным объемом газа и новым сжатым объемом. 1-литровый газовый аккумулятор, наполовину заполненный гидравлической жидкостью, содержит ½ литра сжатого газа и ½ литра запасенной гидравлической жидкости.

Поршневые аккумуляторы: Состоят из цилиндров с поршнями. Уплотнения на поршнях являются разделительными элементами, изолирующими газ от жидкости. Как и все газовые аккумуляторы, они предварительно заряжаются (p0) при давлении ниже минимального гидравлического давления (p1). Это делается для того, чтобы гидравлическое давление всегда предотвращало опускание поршня.

Баллонные аккумуляторы: Металлический или композитный баллон оснащен расширяемой камерой, используемой для хранения сжатого газа и отделения его от гидравлической жидкости. Зарядный клапан соединен с баллоном в верхней части бутылки. На дне флакона находится подпружиненный тарельчатый клапан, который находится в открытом положении. Когда баллон предварительно заряжен (p0), он растягивается и полностью заполняет бутылку, закрывая тарельчатый клапан. Тарельчатый клапан предотвращает разрушение мочевого пузыря при выдавливании в трубопровод.


Когда аккумулятор заполнен максимальным объемом гидравлической жидкости, газ сжимается до максимального давления (p2). Как и в поршневом аккумуляторе, предварительная зарядка ниже минимального давления в системе. Таким образом, мочевой пузырь не упирается в тарельчатый клапан. Если предварительная загрузка слишком высока, камера может выдавиться из-под тарелки и защемиться и разорваться при закрытии тарелки.

Мембранные аккумуляторы: Мембранные аккумуляторы используют резиновый диск для изоляции газа от жидкости. Этот диск расположен между двумя сферическими оболочками, которые либо сварены, либо привинчены друг к другу. Отсек над диафрагмой заполнен азотом. Нижний отсек напрямую связан с гидравлическим контуром. Имеется тарельчатый клапан, который предотвращает выдавливание диафрагмы в трубопровод. Некоторые диафрагменные аккумуляторы не подлежат обслуживанию, поэтому в случае разрыва диска или потери предзаряда их необходимо заменить.

Сильфонный аккумулятор: Реже встречается сильфонный аккумулятор. Он состоит из расширяемой металлической камеры внутри корпуса. Металлическая камера предварительно заполняется азотом, а затем корпус подвергается воздействию гидравлической жидкости под высоким давлением. Стенки расширительного контейнера не касаются стенок корпуса, поэтому фрикционный износ при расширении и втягивании сильфона отсутствует. В них не используются эластомерные камеры, диафрагмы или поршневые уплотнения; поэтому на них не распространяются ограничения эластомеров. Металлические сильфоны надежно работают при высоких температурах, чрезвычайно абразивных и агрессивных средах. Сварные сильфоны герметичны и могут надежно работать без технического обслуживания.

Шумоглушитель: Большинство гидравлических насосов производят импульсы энергии, когда отдельные камеры выпускают жидкость. Эти энергетические импульсы производят вибрацию и шум. Тип аккумулятора используется для гашения звука и уменьшения вибрации в гидравлических линиях. Это встроенное устройство, оснащенное мочевым пузырем, который окружает диффузионную трубку. Баллон заполнен газом, как правило, на ½ давления в гидравлической системе. Когда жидкость проходит через глушитель, большая часть импульса энергии поглощается, обеспечивая снижение вибрации и шума.

Воздушно-масляная: Воздушно-масляная система представляет собой простую версию аккумулятора. Однако он имеет ряд серьезных ограничений. Он должен быть установлен вертикально и представлять собой систему с относительно низким давлением. Воздух под высоким давлением может стать очень горячим и вызвать воспламенение гидравлической жидкости. Как видно на рисунке, гидравлическое давление будет таким же, как давление воздуха. Поскольку между воздухом и гидравлической жидкостью нет барьера, блок не должен подвергаться сильным движениям. Движение и вибрация могут вызвать смешивание воздуха с гидравлической жидкостью, что приведет к порче в системе.

Проверьте свои навыки

1. Аккумуляторы  используются для:

a. сжимать азот.

б. сжимать гидравлическую жидкость.

в. накапливать твердые частицы.

д. накапливать или поглощать энергию.

эл. уменьшить поток.

2. Преимущество взвешенного аккумулятора в том, что:

a. его можно установить горизонтально.

б. он легче по весу.

с. он занимает меньше места.

д. его можно заряжать магазинным воздухом.

эл. у него постоянное давление.

См. решения

1.d, 2.e

Материал этой статьи включен в обновленное Руководство по сертификации мобильных гидромехаников, которое будет выпущено в 2021 году. среда

Основное содержание

Гидроаккумулятор с газом в качестве сжимаемой среды

Библиотека

Аккумуляторы

Описание

Этот блок моделирует газонаполненный аккумулятор. Аккумулятор состоит из предварительно заряженного газа. камеру и жидкостную камеру. Жидкостная камера соединена с гидравлической системой. Камеры разделены пузырем, поршнем или диафрагмой любого типа.

Когда давление жидкости на входе в гидроаккумулятор становится выше, чем давление предварительной зарядки, жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газ, накапливая гидравлическую энергию. Снижение Давление жидкости вызывает декомпрессию газа и выброс хранящейся жидкости в система.

При типовых операциях давление в газовой камере равно давлению в жидкостная камера. Однако, если давление на входе в аккумулятор падает ниже предзаряда давления газовая камера становится изолированной от системы. В этом случае жидкостная камера пуст, а давление в газовой камере остается постоянным и равным предварительному заряду давление. Давление на входе в гидроаккумулятор зависит от гидросистемы, к которой подключен гидроаккумулятор. аккум подключен. Если давление на входе в аккумулятор достигает предварительного заряда давление или выше, жидкость снова попадает в гидроаккумулятор.

Движение сепаратора между жидкостной камерой и газовой камерой ограничено два жестких упора, которые ограничивают расширение и сжатие объема жидкости. Объем жидкости ограничивается, когда камера для жидкости заполнена и когда камера для жидкости пуста. Жесткие остановки моделируются с конечной жесткостью и демпфированием. Это означает, что жидкость может объем становится отрицательным или больше, чем вместимость жидкостной камеры, в зависимости от значений коэффициент жесткости жесткости и давление на входе в гидроаккумулятор.

На схеме изображен газонаполненный аккумулятор. Общий объем аккумулятора ( V T ) разделен на камеру для жидкости слева и газовая камера справа у вертикального сепаратора. Расстояние между левой стороной и сепаратор определяет объем жидкости ( V F ). расстояние между правой стороной и сепаратором определяет объем газа ( V T В Ф ). Объем жидкостной камеры ( В С ) есть меньше общего объема аккумулятора ( V T ), так что объем газа никогда не становится равным нулю.

Контактное давление при жестком останове моделируется с учетом жесткости и демпфирования. соотношение давления газа и объема газа между текущим состоянием и состоянием предварительной зарядки дается политропическим соотношением при выравнивании давления на сепараторе:

(pG+pA)(VT−VF)k=(ppr+pA)VTk

pF=pG+pHS

VC=VT−Vdead

pHS={KS(VF−VC)+KdqF+(VF−VC)if VF≥VCKSVF−KdqF−VFif VF≤00иначе

qF+={qFif qF≥00иначе

qF== {qFif qF≤00иначе

где

V T Общий объем, включая газовую камеру и аккумулятор жидкости камера
V F Объем жидкости в аккумуляторе
V INIT Начальный объем жидкости в аккумуляторе
V CLATER ACCMALE ACCMALE ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCALER ACCMALER ACCMALER ACCMALER ACCMER и VLICMER ACCBEURDALER . мертвый объем газовой камеры
V мертвый мертвый объем газовой камеры, небольшая часть газовой камеры, которая остается заполненной газ, когда жидкостная камера находится на уровне
p F Давление жидкости (манометр) в камере жидкости, равное давлению в accumulator inlet
p pr Pressure (gauge) in the gas chamber when the fluid chamber is empty
p A Atmospheric pressure
p G Давление газа (манометр) в газовой камере
p HS Hard-stop contact pressure
K s Hard-stop stiffness coefficient
K d Hard-stop damping коэффициент
k Коэффициент удельной теплоемкости (показатель адиабаты)
q F F Жидкость поступает в аккумулятор, если скорость потока положительна в аккумулятор аккумулятор

Скорость потока в аккумулятор равна скорости изменения объема жидкости:

qF=dVFdt

При t = 0, начальное условие V F V init , где V init — это значение, которое вы присваиваете к параметру Начальный объем жидкости .

Основные допущения и ограничения

  • Предполагается, что процесс в газовой камере является политропным.

  • Нагрузки на сепаратор, такие как инерция или трение, не учитываются.

  • Гидравлическое сопротивление на входе не учитывается.

  • Сжимаемость жидкости не учитывается.

Parameters

  • Parameters Tab

  • Variables Tab

Parameters Tab

Total accumulator volume

Total volume of the accumulator including the fluid chamber and the gas chamber. это сумма емкости жидкостной камеры и минимального объема газа. Значение по умолчанию 93.

Предварительное давление (манометрическое)

Давление (манометрическое) в газовой камере, когда жидкостная камера пуста. Значение по умолчанию is 10e5 Па.

Коэффициент удельной теплоемкости

Коэффициент удельной теплоемкости (показатель адиабаты). Для учета теплообмена можно установить значение обычно между 1 и 2, в зависимости от свойств газа в газовой камере. Для сухого воздуха при 20°C это значение равно 1 для изотермического процесса и 1,4 для адиабатического. (и изэнтропический) процесс. Значение по умолчанию – 9.6.

Вкладка «Переменные»

Расход аккумулятора

Объемный расход через порт аккумулятора в нулевое время. Программное обеспечение Simscape™ использует этот параметр для управления начальной конфигурацией Компонент и модель. Исходные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с модель может быть проигнорирована. Установите для столбца Приоритет значение Высокий , чтобы установить приоритет этой переменной по сравнению с другими, низкоприоритетными, переменные.

Объем жидкости

Объем жидкости в аккумуляторе в нулевое время. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы направлять первоначальную конфигурацию Компонент и модель. Исходные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с модель может быть проигнорирована. Установите для столбца Приоритет значение Высокий , чтобы установить приоритет этой переменной по сравнению с другими, низкоприоритетными, переменные.

Давление объема жидкости

Манометрическое давление в аккумуляторе в нулевое время. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы направлять первоначальную конфигурацию Компонент и модель. Исходные переменные, которые конфликтуют друг с другом или несовместимы с модель может быть проигнорирована. Установите для столбца Приоритет значение Высокий , чтобы установить приоритет этой переменной по сравнению с другими, низкоприоритетными, переменные.

Общие параметры

Атмосферное давление

Абсолютное давление окружающей среды. Значение по умолчанию: 101325 . Pa.

Порты

Блок имеет один гидравлический консервационный порт, связанный с входом аккумулятора.

Расход положителен, если жидкость поступает в аккумулятор.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++


Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

История версий

Представлено в R2006a

См. также

Подпружиненный аккумулятор

Темы

  • Обновление моделей Simscape Fluids, содержащих гидравлические (изотермические) блоки5
  • Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

    Запустите команду, введя ее в Окно команд MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

    Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

    Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

    Европа

    Свяжитесь с местным офисом

    • Пробная версия ПО
    • Пробная версия ПО
    • Обновления продукта
    • Обновления продукта

    Что такое гидроаккумуляторы? Как они работают?

    Введение:

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

    Что такое гидроаккумулятор?

    Это простое гидравлическое устройство, которое накапливает энергию в виде давления жидкости. Это накопленное давление может внезапно или периодически сбрасываться в соответствии с требованиями. В случае гидравлического подъемника или гидравлического крана требуется большое количество энергии, когда подъемник или кран движется вверх. Эта энергия поступает от гидроаккумулятора. Но когда лифт движется в направлении вниз, он не требует огромного количества энергии. В течение этого времени масло или гидравлическая жидкость, перекачиваемая насосом, хранится в аккумуляторе для будущего использования.

    Работа гидроаккумулятора:

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

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

    В начале поршень находится в крайнем нижнем положении. Насос непрерывно подает гидравлическую жидкость под давлением. Если гидравлическая жидкость под давлением не требуется машине, она хранится в цилиндре. Это поднимет баран, на котором находится тяжелый груз. Когда поршень находится в крайнем верхнем положении, цилиндр заполнен гидравлической жидкостью, а аккумулятор накопил максимальное количество энергии давления. Когда машине (крану или подъемнику) требуется большое количество энергии, аккумулятор подает эту энергию, и ползун начинает двигаться вниз.

    Но есть ли ограничение по давлению?

    Как упоминалось ранее, на штоке удерживается груз, либо шток удерживается против давления пружины, а иногда даже под давлением воздуха. Таким образом, именно эта сила пружины, веса или давления воздуха определяет давление жидкости, хранящейся внутри контейнера. Насос нагнетает жидкость внутри контейнера до тех пор, пока вес не будет полностью поднят или полностью сжата пружина, после чего насос останавливается автоматически (или иногда вручную).

    Какая польза от накопленной энергии давления?

    Гидравлическая жидкость, хранящаяся внутри контейнера, обладает энергией в виде давления. Эта энергия давления может быть использована для многих операций. Например, в промышленности на трубопроводах предусмотрено бесконечное количество клапанов, и оператор не может управлять каждым клапаном вручную, а иногда невозможно запомнить расположение всех клапанов. Мнемосхема расположена в диспетчерской, что позволяет видеть все клапаны с высоты птичьего полета. Эти клапаны обычно управляются гидравлически дистанционно. Система обычно имеет масляный резервуар, насос, аккумулятор, трубопроводы и клапаны. Насос нагнетает гидравлическое масло через аккумулятор и трубопроводы, приводя в действие соответствующие клапаны. Когда операции завершены, насос нагнетает масло в аккумулятор, в котором масло хранится под давлением для дальнейшего использования.

    Зачем нам Аккумулятор?

    Если бы не было гидроаккумулятора, гидравлический насос работал бы постоянно, чтобы обеспечить работу клапана. Насос будет часто запускаться и останавливаться, что влияет на производительность насоса и его исправность. Также аккумулятор накапливает энергию, которую можно использовать в аварийной ситуации, когда нет другого источника питания. Его можно сравнить с использованием конденсаторов в электрических цепях. В отелях и других отраслях вода обычно хранится в аккумуляторах, называемых «гидрофорами», которые способны подавать воду на большую высоту, снижая нагрузку на насосы — например, если есть заводы, на которых резервуары для воды нельзя разместить наверху. здания из-за некоторых ограничений и, таким образом, размещаются на земле. Для подачи воды на большую высоту требуется насос сравнительно большей производительности. Но его можно заменить насосом меньшей производительности и гидрофором, который является аккумулятором. Вода накапливается против давления воздуха внутри аккумулятора, а всякий раз, когда потребность в воде возникает на большей высоте, вода закачивается с помощью давления воздуха внутри аккумулятора, просто открывая соответствующие клапаны. Это снижает потребность в насосе большей производительности и позволяет избежать непрерывного цикла пуска-останова насосов.

    Использование аккумуляторов:

    Для увеличения подачи насоса : Как обсуждалось ранее, наиболее часто аккумуляторы используются для увеличения подачи насоса. Некоторые контуры машин требуют большого потока масла в течение короткого промежутка времени, а затем используют небольшое количество жидкости или вообще не используют ее в течение длительного периода времени. Таким образом, обычно, когда контур не требует подачи масла, насос поддерживает давление в аккумуляторе для будущего использования.

    Для амортизации ударов: Иногда внезапное изменение положения клапана или операций может вызвать волну давления, вызывающую удар. Давление быстро движущихся гидравлических контуров может вызывать скачки давления, которые также вызывают удары при резком прекращении потока. При установке в удароопасных зонах гидравлических контуров гидроаккумуляторы служат в качестве устройств, гасящих скачки давления.

    В качестве аварийного источника питания_:_ Суда обычно имеют аварийные средства запуска спасательных средств. Двигатели спасательных шлюпок запускаются либо вручную, либо иногда гидравлически. Они действуют как вторичные средства запуска в чрезвычайных ситуациях.

    Кредиты изображений:

    www.hydraulicspneumatics.com

    www.albeedigital.com

    www.roymech.co.0005

    Подключение гидроаккумулятора: схемы

    Для предотвращения включения насоса при каждом открытии крана в системе установлен гидроаккумулятор. Он содержит определенный объем воды, достаточный для небольшого потребления. Это позволяет практически избавиться от кратковременных пусков насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется определенное количество приборов — как минимум — реле давления, а также желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

    Содержание статьи

    • 1 Функции, Цель, Типы
      • 1. 1. Назначение
      • 1,2 Просмотр
      • 1,3 Принцип работы
      • 1,4 крупные танки
    • 2 Как выбирать объем
  • 2 Как выбирать объем
  • 2. 3 Какое должно быть давление в гидроаккумуляторе
    • 3.1 Предварительная проверка и коррекция давления
    • 3.2 Какое должно быть давление воздуха
  • 4 Как выбрать
  • 5 Подключение гидроаккумулятора к системе
    • 5.1 С 5-ходовым штуцером или без него
    • 5.2 Как установить два гидробака на один насос
  • Функции, назначение, типы

    Место установки — в яме или в доме

    В водопроводе система частного дома без гидроаккумулятора, насос включается всякий раз, когда где-то есть течь воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. И не только насоса, а всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит резкое повышение давления, а это гидроудар. Для уменьшения количества включений насоса и сглаживания гидроударов используется гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительным или мембранным баком, гидробаком.

    Назначение

    Одной из функций гидроаккумуляторов является сглаживание гидроударов, выяснили мы. Но есть и другие:

    Неудивительно, что этот прибор присутствует в большинстве частных водопроводных систем – плюсов от его использования много.

    Просмотров

    Гидроаккумулятор представляет собой бак из листового металла, разделенный эластичной мембраной на две части. Мембрана бывает двух видов – диафрагменная и баллонная (груша). Диафрагма закреплена поперек бака, баллон грушевидной формы закреплен на входе вокруг входного патрубка.

    По назначению бывают трех видов:

    • для холодной воды;
    • для горячей воды;
    • для систем отопления.

    Нагревательные баки окрашены в красный цвет, водяные баки в синий. Расширительные баки для отопления обычно меньше и дешевле. Это связано с материалом мембраны – для водопровода она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

    Два типа аккумуляторов

    Аккумуляторы горизонтальные и вертикальные по типу расположения. Вертикальные оснащены ножками, некоторые модели имеют пластины для подвешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используются при самостоятельном создании систем водоснабжения частного дома – они занимают меньше места. Подключение данного типа аккумуляторов стандартное – через 1-дюймовую розетку.

    Горизонтальные модели обычно комплектуются насосными станциями с насосами поверхностного типа. Затем насос помещается на верхнюю часть контейнера. Получается компактно.

    Принцип работы

    Диафрагмы радиальные (в виде пластин) применяются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для подачи воды внутри в основном устанавливается резиновая груша. Как работает такая система? Пока внутри только воздух, давление внутри стандартное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое выставляете сами. Включается насос, начинает закачивать воду в бак, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше и больше сжимая воздух, находящийся между стенкой резервуара и мембраной. При достижении определенного давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 – 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. Когда вы открываете кран или другой поток воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет до тех пор, пока давление в баке не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). Затем включается насос, цикл повторяется снова.

    Принцип работы гироаккумулятора с грушевидной мембраной

    Если расход большой и постоянный — наберешь ванную, например, — насос качает воду в пути, не закачивая ее в бак. Бак начинает заполняться после закрытия всех кранов.

    Реле давления воды отвечает за включение и выключение насоса при определенном давлении. В большинстве схем обвязки гидроаккумуляторов это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора мы рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

    Большие баки

    Внутреннее устройство аккумуляторов объемом 100 литров и выше немного отличается. Груша отличается тем, что крепится к телу как сверху, так и снизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выпускное отверстие, в которое можно подключить клапан для автоматического выпуска воздуха.

    Большая конструкция гидроаккумулятора

    Как подобрать объем бака

    Объем бака можно выбрать произвольно. Нет никаких требований или ограничений. Чем больше бак, тем больше у вас будет воды в случае отключения и тем реже будет включаться насос.

    При выборе объема стоит помнить, что объем, который указан в паспорте, это размер всей тары. В нем будет почти половина воды. Второе, о чем нужно помнить, это габаритные размеры контейнера. Бак на 100 литров вполне приличный — около 850 мм в высоту и 450 мм в диаметре. Для нее и сбруи нужно будет где-то найти место. Где-то — это в комнате, куда идет труба от насоса. Обычно все оборудование устанавливается там.

    Объем подбирается исходя из среднего расхода

    Если для выбора объема гидроаккумулятора нужны хоть какие-то ориентиры, рассчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или вы можете посмотреть в паспорте на бытовую технику). Суммируйте все эти данные. Получите возможный расход, если все потребители будут работать одновременно. Затем прикиньте, сколько и каких приборов может работать одновременно, посчитайте, сколько воды будет уходить при этом в минуту. Скорее всего, к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

    Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров достаточно для удовлетворения потребностей двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, раковина и небольшой водонагреватель. При наличии других бытовых приборов мощность необходимо увеличить. Хорошая новость заключается в том, что если вы решите, что существующего резервуара вам недостаточно, вы всегда можете установить дополнительный.

    Какое должно быть давление в гидроаккумуляторе

    В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением – заводская настройка 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — оно одинаково и на 24-литровом баке, и на 150-литровом. Больше или меньше может быть максимально допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

    Конструкция аккумулятора (изображение фланца)

    Предварительная проверка и коррекция давления

    Перед подключением гидроаккумулятора к системе желательно проверить давление в нем. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло падать, поэтому контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно с помощью манометра, подключенного к специальному патрубку в верхней части бака (емкостью от 100 литров и более) или установленного в нижней его части в качестве одной из деталей обшивки. Временно для контроля можно подключить автомобильный манометр. Его погрешность обычно невелика и им удобно работать. Если это не так, можно использовать стандартный для водопроводных труб, но точностью они обычно не отличаются.

    Подключить манометр к ниппелю

    При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно повысить или понизить. Для этого в верхней части бака есть ниппель. Через ниппель подключают автомобильный или велосипедный насос и при необходимости повышают давление. Если его нужно стравить, отогните клапан ниппеля каким-нибудь тонким предметом, выпуская воздух.

    Какое должно быть давление воздуха

    Значит давление в гидроаккумуляторе должно быть одинаковым? Для нормальной работы бытовой техники требуется давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не порвалась, давление в системе должно быть несколько выше давления в баке – на 0,1-0,2 атм. Если давление в баке 1,5 атм, то давление в системе должно быть не ниже 1,6 атм. Это значение устанавливается на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные параметры для небольшого одноэтажного дома.

    Если дом двухэтажный, то придется увеличить давление. Существует формула расчета давления в гидробаке:

    Ватм. = (Hmax + 6) / 10

    Где Hmax — высота самой высокой точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряешь (рассчитываешь) на какой высоте находится его лейка относительно гидроаккумулятора, подставляешь в формулу, получаешь давление, которое должно быть в баке.

    Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

    Если в доме установлена ​​джакузи, все сложнее. Придется подбирать его опытным путем – меняя настройки реле и наблюдая за работой водоразборных точек и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для других бытовых приборов и сантехники (указано в технических характеристиках).

    Как выбрать

    Основным рабочим органом гидробака является мембрана. Срок его службы зависит от качества материала. Лучшими на сегодняшний день являются пищевые резиновые мембраны (пластины из вулканизированной резины). Материал корпуса имеет значение только для резервуаров мембранного типа. В тех, в которых установлена ​​«груша», вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

    Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, а лучше из нержавеющей стали

    Что действительно важно в баках-грушах, так это фланец. Обычно изготавливается из оцинкованного металла. В данном случае важна толщина металла. Если он будет всего 1 мм, примерно через полтора года эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестанет работать. При этом гарантия всего один год, хотя заявленный срок службы 10-15 лет. Фланец обычно сгниет после окончания гарантийного срока. Сварить нет возможности — очень тонкий металл. Приходится искать новый фланец в сервисных центрах или покупать новый бак.

    Итак, если вы хотите, чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинкованной стали или тонкий, но из нержавейки.

    Подключение гидроаккумулятора к системе

    Обычно система водоснабжения частного дома состоит из:

    В данной схеме может присутствовать и манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно подключать периодически — для контрольных измерений.

    С 5-канальным штуцером или без него

    Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно размещают рядом с ним. В этом случае на всасывающем трубопроводе устанавливается обратный клапан, а все остальные устройства устанавливаются в один пучок. Обычно они соединяются с помощью пятистороннего союза.

    Пятиходовой фитинг для обвязки гидроаккумулятора

    Имеет выводы разного диаметра, только для устройства обвязки гидроаккумулятора. Поэтому систему чаще всего собирают на его основе. Но этот элемент совершенно необязателен и можно все соединить с помощью обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкая задача, к тому же соединений будет больше.

    Как подключить гидроаккумулятор к колодцу — схема без пятиходового штуцера

    При отводе в один дюйм штуцер накручивается на бак — штуцер расположен внизу. Реле давления и манометр подключены к выходам 1/4 дюйма. К оставшимся свободным дюймовым выводам подключается труба от насоса и проводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если вы собираете контур водоснабжения с поверхностным насосом, то можно использовать гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми фитингами) – с ним проще работать.

    Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора – при необходимости используйте шланги или трубы

    Схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу

    Как установить два гидробака на один насос

    Когда эксплуатируя систему, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема аккумулятора им недостаточно. В этом случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т. д.) гидробак любого объема.

    Подключение нескольких гидробаков в одну систему

    Нет необходимости перенастраивать систему, реле будет следить за давлением в баке, на котором оно установлено, и жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь при повреждении первого аккумулятора второй будет работать. Есть и еще один положительный момент – две цистерны по 50 литров стоят меньше, чем одна на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритной тары. Так что это также более рентабельно.

    Как подключить второй аккумулятор к системе? На вход первого накрутите тройник, к одному свободному выходу подключите вход от насоса (пятиходовой штуцер), а к оставшемуся свободному выходу вторую емкость. Все. Вы можете проверить цепь.

    Работа аккумуляторов поршневого типа в гидравлических системах

    Аккумулятор, гидроаккумулятор поршневого типа

    • Сообщение от администратор

    05 90 005 сентября Аккумуляторы

    обычно используются для повышения эффективности насосов. Они обеспечивают более стабильную, устойчивую работу и в значительной степени сохраняют огромное количество энергии в случае сбоя в электросети. Аккумуляторы используются в гидравлических системах для сохранения энергии и контроля пульсаций.

    Гидроаккумуляторы используют меньший насос, тогда как поршневой аккумулятор накапливает энергию от насоса в периоды низкого давления. Эта энергия бесплатна для немедленного использования и во много раз превосходит то, что может быть обеспечено одним только насосом.

    Гидравлические поршневые аккумуляторы

    Баллонные аккумуляторы включают цилиндрический корпус, известный как цилиндр, определенные головки и внутренний поршень. Поршень может быть снабжен хвостовым штоком, который проходит через один конец цилиндра, или может не иметь хвостового штока. В этом случае он распознается как плавающий поршень.

    Гидроаккумуляторы закачиваются в один конец цилиндра, а поршень прижимается к другому концу цилиндра. Он выполняется против заряда воздуха или инертного газа, такого как азот. Иногда количество воздуха ограничено количеством в аккумуляторе, другие инфекции могут использовать отдельные баллоны с воздухом, которые направляются на воздушную сторону аккумулятора.

    В аккумуляторе поршневого типа энергия объединенных слоев газа оказывает давление на поршень, разделяющий газ и гидравлическую жидкость. Поршневые насосы нагнетают жидкость из цилиндра в систему и в место, где будет достигнута полезная работа.

    Аккумулятор состоит из панели цилиндра, узла поршня и двух узлов торцевой крышки. Узел цилиндра содержит узел поршня и включает средства для крепления узлов торцевой крышки. Аккумулятор включает в себя свободно плавающий поршень с жидкостью на одной стороне поршня и предварительно заряженным воздухом или азотом на другой стороне. Изменение объема жидкости уменьшает объем газа и увеличивает давление газа, что обеспечивает пропускную способность, когда жидкость может сбрасываться.

    Работа Стандартного Баллонного Аккумулятора

    Жидкости практически несжимаемы и не могут накапливать силу давления Сжимаемость газа используется в Стандартном Баллонном Аккумуляторе для хранения жидкостей. На этом принципе основаны баллонные аккумуляторы, использующие азот в качестве сжимаемого инструмента. Баллонный аккумулятор включает жидкостную секцию и газовый элемент, при этом баллон выполняет роль газонепроницаемого дивергентного элемента.

    Жидкость вокруг баллона соединена с гидравлическим контуром, так что аккумулятор выводит жидкость, когда усилие повышается и газ сгущается. Стандартный бак-аккумулятор может использоваться в самых разных приложениях, некоторые из которых названы ниже:

    • Аккумулятор энергии
    • Аварийное предприятие
    • Силовая стабильность
    • Компенсация утечки
    • Допустимый объем
    • Амортизация
    • Демпфирование пульсации

    Различные типы аккумуляторов:

    Стандартные Баллонные аккумуляторы доступны в различных вариантах. Это чрезвычайно важно. Каждый из этих типов работает иначе в сторону улучшения энергопотребления и температуры. Итак, взгляните на следующие категории:

     

    1. Баллонные аккумуляторы
      Баллонный аккумулятор является одним из наиболее часто используемых гидропневматических аккумуляторов. Многие корпорации поставляют баллонные аккумуляторы для больших систем и систем низкого давления.

      Образцы баллонных аккумуляторов

      • Баллонные аккумуляторы низкого давления
      • Баллонные аккумуляторы высокого давления
      • Запасные части баллонного аккумулятора
    2. Поршневые аккумуляторыВсе поршневые аккумуляторы во многом идентичны гидроцилиндр без штока. Кроме того, как и другие аккумуляторы, специальный поршневой аккумулятор включает в себя жидкостную и газовую секции, при этом полезный поршень разделяет их. Обычный поршневой аккумулятор вытесняет газ высокого давления пружиной или шишкой, чтобы оказывать давление на поршень.

      Поршневые аккумуляторы широко используются для хранения больших объемов (до 100 галлонов и могут поддерживать высокую скорость потока). Соотношение давлений запрещено только схемой, но для ударных применений их обычно не предъявляют.

      Их часто собирают для тяжелых условий эксплуатации. Однако они более восприимчивы к загрязнениям, которые могут повредить уплотнения. Самые большие поршневые аккумуляторы легко восстанавливаются путем замены поршневых уплотнений.
      Образцы поршневых аккумуляторов

      • Запасные части поршневого аккумулятора
      • Поршневой аккумулятор с контролем положения
      • Поршневой аккумулятор высокого давления
    3. Мембранные аккумуляторы
      Мембранные аккумуляторы очень похожи на баллонные аккумуляторы. Отличие состоит в том, что вместо резиновой камеры в этой версии используется эластичная диафрагма для разделения объемов нефти и газа. Мембранные аккумуляторы — дешевое, портативное и удобное оборудование, обеспечивающее небольшой расход и объем, обычно около одного галлона.

      Мембранный аккумулятор может выдерживать более высокую вероятность образования конденсата от 8 до 10:1, поскольку резиновый барьер не модифицируется в математической степени, как баллон. Кроме того, они отличаются большей гибкостью, и их трудно загрязнить. Быстро реагирует на изменения давления, делая их пригодными для применения в ударных условиях.

      Тип мембранных аккумуляторов

      • Мембранный аккумулятор сварного типа
      • Мембранный аккумулятор резьбового типа
      • мембранные аккумуляторы

    Зачем нужны поршневые аккумуляторы?

    Вам нужен поршневой аккумулятор, потому что он расширяет гидроаккумулятор до гидравлической системы, которая передает ряд преимуществ. Вероятность использования насосов меньшего размера, мизерная установленная мощность, немедленная доступность энергии или меньшая тепловая мощность — вот лишь некоторые из них. Управляемое обслуживание и установка 9Гидроаккумулятор 0099 – еще одна весомая причина. Предпочтительный срок службы блоков безопасности гидроаккумуляторов и большой срок хранения без затруднений и летаргии благодаря конфигурации гидроаккумуляторов .

    Несколько часто задаваемых вопросов о поршневых аккумуляторах:

    В чем преимущества поршневых аккумуляторов по сравнению с баллонными?

    Поршневые аккумуляторы эффективно настраиваются и могут работать с гораздо большими объемами, давлением и более высокими температурами, чем несколько баллонных аккумуляторов. Кроме того, больший допуск для настройки предварительной зарядки позволяет использовать более высокое соотношение жидкости и газа для конкретных применений.

    Когда следует предпочесть диафрагменный аккумулятор баллонному или поршневому?

    Мембранные аккумуляторы обычно используются для демпфирования пульсаций, когда для выполнения задачи достаточно небольших аккумуляторов. Кроме того, диафрагменные аккумуляторы обычно дешевле, чем другие типы аккумуляторов, но часто не так индивидуальны.

    Как работает поршневой аккумулятор?

    Поршневой аккумулятор содержит закрытый цилиндрический корпус с кремообразной и внутренней поверхностью и с отверстиями для жидкости или газа на каждом конце. Переносной плавающий поршень отделяет газовую сторону аккумулятора от жидкой или обеспечивает границу перехода между двумя жидкостями. Поршневой аккумулятор подвергается критике с помощью сухого газообразного азота, чтобы установить принудительную предварительную зарядку, предусмотренную применимыми нормами. По мере повышения давления в гидравлической системе поршень смещается вдоль трубки цилиндра, конденсируя азот, или в противоположном направлении, когда давление в системе падает до нормального и, следовательно, высвобождает жидкость из аккумулятора.

    Какова этическая предварительная зарядка аккумулятора?

    Каждое приложение имеет уникальные условия предварительной зарядки. Только правильные инструменты могут помочь оценить превосходную предварительную зарядку аккумулятора для вашего приложения. Свяжитесь с оператором для получения дополнительной помощи.

    Как предварительно зарядить аккумулятор?

    Всегда используйте глубокие аккумуляторы, регулятор для медленной предварительной зарядки устройства до 35 фунтов на квадратный дюйм. Это наиболее важная часть метода предварительной зарядки. Во-вторых, вы можете начать заряжать свое устройство до давления, которое необходимо отрегулировать соответствующим образом.

    Заключение

    Это почти все, что касается поршневых аккумуляторов . Он накапливает энергию для увеличения подачи насоса, улучшения отклика системы и работы в качестве резерва во время падения мощности. Они также компенсируют утечку или тепловое распространение и уменьшают колебания, пульсации и сотрясения. Следовательно, если вы нашли это достаточно информативным, чтобы понять свое понимание поршня гидроаккумуляторы , дайте нам знать ваши замечания.

    Многоаккумуляторные системы и способы их использования

    Это изобретение было сделано частично при государственной поддержке в рамках гранта № 0540834, присужденного Центром инженерных исследований компактной и эффективной гидроэнергетики Национального научного фонда. Правительство Соединенных Штатов имеет определенные права на это изобретение.

    Не применимо

    Одной из наиболее актуальных задач при проектировании аккумуляторов является изготовление легкого и компактного устройства, которое можно было бы использовать в различных отраслях промышленности. Гидравлические аккумуляторы — это устройства для накопления энергии, обычно используемые для обеспечения дополнительной мощности жидкости и поглощения ударов. Одним из особенно интересных недавних применений этих устройств является рекуперативное торможение. Гидравлическое рекуперативное торможение является теоретически привлекательной концепцией, но его трудно реализовать из-за некоторых существенных внутренних ограничений и неидеальных свойств обычных аккумуляторов.

    Доступные в настоящее время аккумуляторы включают газобаллонные аккумуляторы и поршневые аккумуляторы с предварительной зарядкой газом, каждый из которых использует газ для накопления энергии и, следовательно, имеет большую гравиметрическую плотность энергии, чем их пружинно-поршневые аналоги. Однако такие аккумуляторы представляют собой проблемы, требующие решения. В этих аккумуляторах газ, разделенный камерой или поршнем, занимает определенный объем контейнера, который в противном случае заполнен жидкостью, обычно гидравлической жидкостью. По мере того, как жидкость нагнетается в этот контейнер, газ внутри отделенного объема сжимается, и в этом сжатом газе накапливается энергия. Такие аккумуляторы имеют два серьезных недостатка: 1) неэффективность из-за тепловых потерь и 2) диффузия газа через камеру в гидравлическую жидкость. Недостаток неэффективности из-за потери тепла, возможно, устраняется с помощью изотермической пены, вставленной внутрь газовой камеры, но проблемы с диффузией газа приводят к высоким затратам на техническое обслуживание, связанным с частым «выпуском» газа из жидкости.

    Нужен аккумулятор, который очень эффективно накапливает энергию в очень ограниченном пространстве. При этом такой аккумулятор должен быть легким. Обычные аккумуляторы не могут полностью решить эти проблемы и не обеспечивают необходимых функций.

    Настоящее изобретение раскрывает несколько систем аккумуляторов для хранения гидравлической энергии. Раскрытая система обеспечивает компактную и компактную конструкцию. То есть резервуар низкого давления гидросистемы объединен в одно пространство с аккумулятором высокого давления. Использование нескольких камер для накопления энергии деформации в системе на основе жидкости обеспечивает преимущества, заключающиеся в меньшем пространстве и весе по сравнению с традиционными аккумуляторными системами. Несколько описанных аккумуляторных систем обеспечивают способы накопления энергии деформации в системе на основе жидкости, так что газ под давлением, превышающим давление жидкости, не диффундирует в жидкость.

    В некоторых вариантах осуществления накопительная система включает в себя корпус, имеющий первый конец и второй конец, первую камеру трубчатой ​​конфигурации, прикрепленную к первому концу и второму концу корпуса, вторую камеру трубчатой ​​конфигурации и закрытый конец, причем вторая камера расположена внутри первой камеры и прикреплена ко второму концу корпуса, первый трубопровод прикреплен к первому концу корпуса снаружи первой камеры, первый переключающий клапан прикреплен к первому трубопровод, насос/двигатель, прикрепленный к первому переключающему клапану, второй переключающий клапан, прикрепленный к насосу/двигателю, второй трубопровод, прикрепленный ко второму переключающему клапану и прикрепленный ко второму концу корпуса в положении, которое находится внутри первой камеры и снаружи второй камеры, третий трубопровод, прикрепленный к первому концу корпуса в положении внутри первой камеры и прикрепленный к первому переключающему клапану, и четвертый c трубопровод, прикрепленный ко второму переключающему клапану и прикрепленный ко второму концу корпуса в положении, которое находится внутри второй камеры. В некоторых других вариантах осуществления система дополнительно включает вал, прикрепленный к насосу/двигателю, и двигатель, прикрепленный к валу. В других вариантах осуществления система дополнительно включает жидкость, содержащуюся внутри корпуса, первой камеры, второй камеры и каждого из трубопроводов. В некоторых вариантах осуществления первый переключающий клапан и второй переключающий клапан представляют собой двухпозиционные трехходовые клапаны.

    В других вариантах осуществления аккумулятор включает в себя первую камеру, имеющую трубчатую конфигурацию с двумя открытыми концами, вторую камеру, уложенную друг на друга внутри первой камеры, вторую камеру, имеющую закрытый конец и открытый конец, корпус, имеющий первый конец и второй конец, корпус, окружающий первый баллон и второй баллон, при этом первый конец и второй конец корпуса прикреплены к открытым концам первого баллона, а второй конец корпуса прикреплен к открытому концу второй мочевой пузырь. В некоторых вариантах осуществления аккумулятор дополнительно включает в себя первый переключающий клапан, функционально прикрепленный к первому концу корпуса, насос/двигатель, функционально прикрепленный к первому переключающему клапану, и второй переключающий клапан, функционально прикрепленный к насосу/двигателю и функционально прикрепленный к второй конец корпуса. В других вариантах осуществления вторая камера представляет собой длину корпуса. В других вариантах осуществления каждый из первого и второго концов корпуса имеет множество отверстий. В еще других вариантах осуществления аккумулятор дополнительно содержит жидкость между каждой из камер и вокруг камер внутри корпуса.

    В других вариантах осуществления система аккумуляторов включает в себя первый аккумулятор, в котором первый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, второй аккумулятор, в котором второй аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом сторона низкого давления первого аккумулятора соединена со стороной высокого давления второго аккумулятора, а насос/двигатель прикреплен к стороне низкого давления второго аккумулятора и стороне высокого давления первого аккумулятора. В некоторых других вариантах осуществления система аккумуляторов дополнительно включает в себя множество аккумуляторов, при этом каждый из множества аккумуляторов имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом каждый из множества аккумуляторов функционально соединен в последовательной конфигурации на между стороной низкого давления второго гидроаккумулятора и насосом/двигателем. В других вариантах осуществления система аккумуляторов дополнительно включает в себя третий аккумулятор, имеющий сторону низкого давления и сторону высокого давления, и четвертый аккумулятор, причем четвертый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, при этом сторона низкого давления третий аккумулятор присоединен к стороне высокого давления четвертого аккумулятора, а насос/двигатель присоединен к стороне низкого давления четвертого аккумулятора и стороне высокого давления третьего аккумулятора. В других вариантах осуществления настоящее изобретение представляет собой способ изготовления аккумуляторной системы, имеющей желаемое рабочее давление и рабочий объем текучей среды, в том числе, обеспечение множества аккумуляторов, причем каждый аккумулятор имеет сторону низкого давления и сторону высокого давления, предоставление насоса /двигатель, прикрепляющий насос/двигатель к множеству аккумуляторов таким образом, что множество аккумуляторов присоединяются последовательно и параллельно, при этом каждый аккумулятор воздействует на перепад давления между его стороной высокого давления и стороной низкого давления, включая дополнительные аккумуляторы в серии для увеличения рабочего давления аккумуляторной системы и включения дополнительных аккумуляторов параллельно для увеличения рабочего объема аккумуляторной системы.

    Соответственно, одним из положений изобретения является создание аккумуляторной системы, имеющей объемно- и гравиметрически энергоемкую конструкцию.

    Еще одним аспектом изобретения является создание накопительной системы, использующей несколько камер для накопления энергии деформации в системе на основе жидкости.

    РИС. 1А, 1 В и 1 С представляют собой схематические изображения вариантов осуществления настоящего изобретения. Показанный на фиг. 1A представляет собой схематическое изображение варианта осуществления, показывающее два последовательно соединенных аккумулятора. Также показаны трубопроводы для жидкости и насос/двигатель. Показанный на фиг. 1B представляет собой схематическое изображение варианта осуществления множества аккумуляторов, расположенных параллельно. Показанный на фиг. 1C представляет собой схематическое изображение варианта осуществления комбинированного расположения аккумуляторов последовательно и параллельно.

    РИС. 2 представляет собой схему, показывающую ряд поперечных сечений части варианта осуществления мочевого пузыря, когда он постепенно расширяется из-за всасывания жидкости, как раскрыто в настоящем документе.

    РИС. 3 представляет собой схему, показывающую работу баллона в одном из вариантов. Там показано давление в зависимости от изменения объема.

    РИС. 4 показаны три кривые напряжения-деформации для трех образцов материала, называемого NBR 6212, как дополнительно описано здесь.

    РИС. 5 показано сравнение распределения деформации вариантов осуществления камер разной толщины.

    РИС. 6 представляет собой диаграмму, обобщающую характеристики варианта осуществления тонкостенной камеры и варианта осуществления камеры с толстыми стенками.

    РИС. 7 представляет собой схему, показывающую рабочие характеристики двух различных вариантов осуществления аккумуляторов, описанных в данном документе. Верхняя кривая представляет собой характеристику варианта осуществления системы аккумуляторов с двумя последовательно расположенными аккумуляторами. Здесь показано нормализованное давление в зависимости от нормализованного изменения объема. Нижняя кривая представляет собой производительность варианта осуществления системы аккумуляторов, имеющей только один аккумулятор.

    РИС. 8 представляет собой схематическое представление варианта осуществления «сложенного» накопителя, как раскрыто в данном документе. Показана частично расширенная внешняя камера, которая продолжает заполняться рабочей жидкостью. Также показаны корпус, внутренняя камера, трубопроводы, переключающие клапаны и насос/двигатель.

    РИС. 9 представляет собой схему непрерывной зарядки «уложенного» аккумулятора, показанного на фиг. 8. Теперь внешний мочевой пузырь полностью расширен, а внутренний частично заполнен и продолжает наполняться жидкостью. Стрелками показано направление потока рабочей жидкости при зарядке варианта выполнения аккумуляторной системы.

    РИС. 10 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую высвобождение накопленной энергии из вариантов осуществления «многослойного» аккумулятора, показанного на фиг. 8. Внутренняя камера выпускает свою жидкость, и когда жидкость вытекает, она используется насосом/двигателем для выполнения работы через вал. Стрелками показано направление потока рабочего тела при выделении энергии от варианта выполнения аккумуляторной системы.

    РИС. 11 представляет собой схематичную диаграмму непрерывного высвобождения накопленной энергии из вариантов осуществления «сложенного» аккумулятора, показанного на фиг. 8. Внутренний мочевой пузырь вытеснил свою жидкость, так что он вернулся к своей ненапряженной конфигурации. Наружная камера частично расширяется и продолжает сжиматься, тем самым принудительно высвобождая рабочую жидкость, которая используется насосом/двигателем для выполнения работы через вал. Стрелки показывают направление потока жидкости.

    Настоящее изобретение относится к комбинированному гидроаккумулятору и резервуару низкого давления. В этом раскрытии изобретения подробно описывается способ, с помощью которого гидравлическое давление внутри аккумулятора может превышать предел текучести материала камеры. Это называется последовательной конфигурацией. Также описана параллельная конфигурация, в которой общий объем вытесняемой жидкости может быть задан для заданного расчетного гидравлического давления. Наконец, также раскрыта многослойная конфигурация.

    Здесь описаны различные конструкции накопительного устройства 10 , которое включает эластичную камеру 12 , находящуюся внутри жесткого кожуха 14 . Гидравлическая жидкость 24 занимает пространство внутри баллона 12 и снаружи баллона 12 внутри кожуха 14 . Особенностью устройства 10 является то, что сторона резервуара низкого давления 26 может быть либо открыта для атмосферного давления, либо герметизирована как часть закрытой гидросистемы. Если герметичный, аккумулятор/резервуарное устройство 10 действует на перепад давления между сторонами высокого и низкого давления, в отличие от манометрического давления на стороне высокого давления. Этот вариант «перепада давления» позволяет комбинировать это устройство 10 либо последовательно, либо параллельно с повторениями устройства или другими гидравлическими устройствами. Например, если сторона высокого давления подключена к насосу/двигателю 20 , а сторона низкого давления подключена к стороне высокого давления второго устройства 10 , сторона низкого давления которого, в свою очередь, соединена обратно с насосом/двигателем 20 , два устройства 10 , соединенные последовательно таким образом, будут иметь общий перепад давления примерно в два раза больше, чем у каждого устройства 10 (при условии, что оба идентичны). На языке графов связей этот пример представляет собой обычную конфигурацию потока. Параллельная конфигурация, в которой насос/двигатель 20 питает несколько устройств 10 параллельно, является обычной конфигурацией. Конфигурация общего потока (серия) позволяет произвольно умножать (в зависимости от количества устройств) общий перепад давления во всех включенных устройствах. Конфигурация общего усилия (параллельная) допускает произвольное умножение (опять же в зависимости от количества устройств) потока через устройство 10 .

    Обратимся теперь к фиг. 1А показаны эластичные камеры 12 и 13 , каждая из которых находится внутри жесткого кожуха 14 . Гидравлическая жидкость 24 занимает пространство внутри и снаружи каждой камеры 12 и 13 . В показанном примере схемы показан гидравлический насос/двигатель 20 , соединяющий сторону низкого давления 26 устройства 10 справа со стороной высокого давления (внутри камеры) устройства 9.0013 10 слева. Также показаны кабелепроводы 16 , 18 , 22 . Также показано уплотнение 28 каждого устройства 10 , которое может использоваться в некоторых вариантах осуществления. Уплотнение 28 может обеспечивать соединение камеры 12 или 13 с корпусом 14 и может иметь резьбовое соединение или подобное для обеспечения герметичного соединения. В других вариантах осуществления настоящего изобретения любой мочевой пузырь ( 12 , 13 , 114 или 116 ) могут быть прямо или косвенно прикреплены к любому корпусу ( 14 или 112 ), как это хорошо известно специалистам в данной области техники. Как далее описано здесь, текучая среда 24 присутствует во всей системе, хотя и не показана в трубопроводах, насосе/двигателе или переключающих клапанах на ФИГ. 1А-1С и 8 11 . Что касается любого из описанных здесь герметичных соединений, соединители для обеспечения таких соединений хорошо известны специалистам в данной области техники, а материалы, необходимые для них, легко доступны в продаже. Все еще ссылаясь на фиг. 1A показана эта примерная конфигурация для такого применения, как рекуперативное торможение, при котором насос/двигатель 20 физически подключен к трансмиссии автомобиля. Когда насос/двигатель 20 поглощает механическую энергию, он действует как насос и перемещает гидравлическую жидкость 24 со стороны низкого давления 26 устройства 10 справа и на сторону высокого давления устройства . 10 слева, растяжение и увеличение объема в баллонах 12 и 13 . Из-за относительной несжимаемости рабочей жидкости объем вне камеры 12 уменьшается на ту же величину, что и рабочая жидкость, нагнетаемая в камеру 13 . Когда насос/двигатель 20 действует как гидравлический двигатель для передачи энергии, запасенной в камерах 12 и 13 (запасенной в виде энергии деформации эластичного материала камеры), к работе вала на выходе двигателя, эластичные камеры 12 и 13 пропускают гидравлическую жидкость высокого давления 24 через двигатель со стороны высокого давления устройства 10 слева на сторону низкого давления 26 устройства 10 справа. Когда это происходит, объем в камерах 12 и 13 уменьшается с той же скоростью во все моменты времени, что и объем гидравлической жидкости 24 увеличивается вне камер 12 и 13 в пространстве резервуара. 26 . В примере конфигурации не показаны другие возможные гидравлические машины либо последовательно, либо параллельно со стороной высокого или низкого давления насоса/двигателя 9.0013 20 . Гидравлические приводы и клапаны могут быть подключены либо к стороне высокого, либо к стороне низкого давления в зависимости от необходимости. Небольшой резервуар низкого давления (обычного типа) также может быть присоединен при необходимости к стороне низкого давления — это, например, потребуется для учета асимметричного объема жидкости одноштокового гидравлического поршня. ИНЖИР. 1В показана параллельная конфигурация. ИНЖИР. 1С изображено устройство, сочетающее в себе как последовательное, так и параллельное соединение.

    В качестве фона, со ссылкой на фиг. 2 осесимметричное изображение устройства 10 показаны четыре кадра моделирования, показывающие реакцию камеры 12 на поток жидкости (жидкость 24 находится вне камеры, как показано на фиг. 1A-1C) в ее полость во время процесса зарядки. Контуры обеспечивают качественную проверку типа поведения, наблюдаемого во время экспериментов. Второй кадр слева показывает образование пузырей, а кадры справа от него показывают постепенное распространение пузырей вдоль кожуха. Эти результаты моделирования повышают точность модели, поскольку они показывают, что модель имеет то же поведение мочевого пузыря, которое наблюдалось физически.

    При нагнетании жидкости 24 в мочевой пузырь 12 он расширяется. Давление внутри баллона 12 остается относительно постоянным после первоначального образования пузырьков. Расширенные части мочевого пузыря 12 имеют тенденцию к перемещению от исходной аневризмы вдоль оси кожуха 14 . Поскольку давление практически постоянно, площадь под кривой давление-объем может быть больше, чем у обычных аккумуляторов сжатого газа. Кроме того, жидкость 24 является жидкостью, поэтому не испытывает потери энергии, характерной для быстро сжатого газа, охлаждающегося до температуры окружающей среды. Энергия накапливается за счет деформации эластомерного материала. Размер материала оптимизируется, а номинальная толщина материала, среди прочего, определяет давление, необходимое для расширения баллона 12 . В качестве фона игрушечные воздушные шары схожей геометрии демонстрируют аналогичное поведение.

    На фиг. 3, соотношение давления в полости аккумулятора и объема наполнения хорошо согласуется с экспериментально зафиксированными данными, полученными при испытаниях прототипа при низком давлении (по форме кривой давление-объем). Повышение давления, наблюдаемое на более поздних стадиях накачивания, связано с дополнительной рабочей жидкостью 9.0013 24 вдавливается в аккумулятор после того, как пузырек полностью прошел через мочевой пузырь 12 .

    К сожалению, даже при неожиданном повышении давления, достигнутом аккумулятором к концу процесса накачивания, уровень рабочего давления аккумулятора привел к неудовлетворительной работе.

    Обратимся теперь к фиг. 4, желаемые характеристики были основаны на одноосной кривой напряжения-деформации состава нитрилового каучука NBR 6212. NBR 6212 производится компанией Gates Rubber Corporation из Денвера, штат Колорадо, и представляет собой материал, используемый в иллюстративных целях. Из графика видно, что если материал растянуть примерно до 475% (примерно на 125% меньше его предела растяжения), он отреагирует примерно на 13,7 МПа (2000 фунтов на квадратный дюйм). Объемная плотность энергии деформации (площадь под кривой) при данных условиях может быть оценена с использованием следующего выражения:

    12·4,75·13,7⁢⁢МПа≈33⁢⁢МДж⁢/⁢м3(1)
    Если использовать это значение как объемную плотность энергии материала, то для хранения целевых 200 кДж энергии потребуется около 6,1 л материала. Для сравнения, результаты моделирования показывают, что 18,8 л NBR 6212 хранят около 74,2 кДж, что дает эффективную объемную плотность энергии 4 МДж/м 3 . Используя это значение, потребуется около 50 л материала для хранения 200 кДж.

    Низкая производительность смоделированного аккумулятора обусловлена ​​компромиссом между удерживающим давлением и распределением деформации, который возникает в конструкции гидравлического аккумулятора с эластомерной деформационной энергией с одной камерой. ИНЖИР. 5 иллюстрирует этот компромисс. При зарядке тонкостенного аккумулятора материал, из которого он изготовлен, натягивается равномерно по всей толщине баллона 9.0013 12 . И наоборот, при заполнении баллона 12 с гораздо большей толщиной стенки он демонстрирует неравномерное распределение деформации по своей толщине. Поскольку аккумулятор представляет собой, по сути, эластомерный сосуд высокого давления, можно использовать уравнение для окружного напряжения в толстостенном цилиндрическом сосуде высокого давления, чтобы получить некоторое представление:

    σhoop=ri2⁢pro2·ri2⁢(ro2R2+1)(2)
    , где r i — внутренний радиус сосуда высокого давления, r o — внешний радиус, p — давление внутри, а R — интересующий радиус внутри стенки сосуда высокого давления. Из уравнения 2 видно, что при изменении R от r i до r o , так же как и кольцевое напряжение и, следовательно, деформация. Чем больше диапазон R (т. е. толщина сосуда под давлением), тем больше может варьироваться деформация. Это является причиной обратной зависимости между толщиной баллона и постоянством деформации в радиальном направлении, показанной на фиг. 5. Поскольку только часть материала толстостенного баллона может подвергаться определенному максимальному напряжению, страдает общая плотность энергии баллона.

    Однако простое уменьшение толщины стенки аккумулятора не является приемлемым решением проблемы плотности энергии. Хотя уменьшение приводит к более равномерному распределению деформации, оно также серьезно снижает степень сжатия мочевого пузыря 9.0013 12 может создавать давление в содержащейся в нем рабочей жидкости 24 . ИНЖИР. 6 показаны некоторые ключевые параметры реакции поведения для тонкостенных и толстостенных баллонов 12 , показанных на ФИГ. 5. Давление, оказываемое на жидкость 24 более толстым из двух аккумуляторов, почти на порядок выше, чем давление его тонкостенного аналога, в то время как последний фактически испытывает более высокие значения напряжений внутри материала.

    Один из методов устранения нежелательного компромисса между распределением деформации и давлением, которому подвергается мочевой пузырь 12 может находиться под давлением для последовательного соединения баллонов 12 и 13 , как показано на РИС. 1А. Установка работает по тому же принципу, что и аккумулятор с одной камерой 12 . Рабочая жидкость 24 нагнетается в эластомерную камеру 12 , которая сопротивляется расширению, тем самым повышая давление на жидкость 24 , которая переносится в нее. Однако, в то время как в одиночном устройстве 10 одиночный баллон 12 обеспечивал сопротивление объемному расширению, в последовательном устройстве 10 два баллона 12 и 13 обеспечивают сопротивление. Это достигается за счет использования того факта, что расширение баллона происходит за счет перепада давления (т. е. приводной механизм основан на разнице между давлением внутри каждого баллона 12 или 13 и давлением вокруг каждого баллона 12 или 13 ).

    В качестве жидкости 24 входит в вариант с одним устройством 10 , впадает в первый баллон 12 . Для того чтобы произошло образование пузырьков и существенное накопление энергии, внутри камеры 12 должно наблюдаться некоторое давление P расширения , превышающее давление снаружи камеры 12 . В альтернативном варианте осуществления, имеющем ряд устройств 10 , как лучше видно на фиг. 1А, снаружи первая камера 12 в серии окружена рабочей жидкостью 24 , который находится в непосредственном контакте с внутренней частью второго баллона 13 . Так как рабочая жидкость 24 и баллоны 12 и 13 несжимаемы, то для расширения первого баллона 12 необходимо нагнетание рабочей жидкости 24 во второй баллон 13 , снаружи из которых подвергается воздействию рабочей жидкости 24 при атмосферном давлении. Второй баллон 13 , в свою очередь, также должен выдерживать перепад давления P расширить для образования пузырьков и последующего накопления энергии. Thus, the inside of the second bladder 13 in the series will need to reach a pressure of
    P 2nd bubble =P expan +P atm (3 )
    , чтобы инициировать накопление энергии за счет распространения пузырьков. В свою очередь, чтобы первая камера 12 в конфигурации работала так же, ее внутреннее давление должно достигать
    P 1st bubble =P expan +P 2nd bubble =2· P expan +P atm
    или почти удвоить давление внутри второй камеры 12 , потому что расширение P будет намного больше, чем P атм .

    Мультипликативный эффект последовательного соединения эластомерных аккумуляторов не только влияет на давление образования пузырьков, но и увеличивает давление одного баллона 12 для всех уровней объемного расширения. Показанный на фиг. 7 показана характеристика PV системы последовательного устройства 10 , которая имеет два устройства 10 , соединенных последовательно (верхняя кривая), по сравнению с системой с одним устройством 10 , которая имеет одно устройство 10 (нижняя кривая). ), нормированные по изменению объема системы и давления выдержки. Кроме того, при условии, что прочность на сжатие составного материала достаточна для первой камеры 9.0013 12 , чтобы не выйти из строя из-за высокой сжимающей нагрузки, можно последовательно соединить несколько аккумуляторных устройств 10 для линейного увеличения давления, подаваемого на насос.

    Хотя система серийных устройств 10 показывает, что последовательное соединение аккумуляторных устройств 10 позволяет использовать более равномерно натянутые баллоны 12 и 13 без снижения максимального давления, достигаемого системой в целом, требуется для исходного рабочего тела системы 24 объем также умножается на приблизительное количество используемых аккумуляторных устройств 10 . Это количество промежуточной жидкости 24 можно уменьшить путем «укладки» баллонов 114 и 116 вместе таким образом, чтобы пространство между баллонами 114 и 116 (как показано на фиг. 8) содержало жидкость . 24 . Вариант осуществления, описанный ниже, раскрывает эту идею. Этот вариант осуществления описывает дополнительную стадию повторной перекачки промежуточной текучей среды 9.0013 24 через ряд клапанов.

    Вариант осуществления, показанный на РИС. 8 и 9, как дополнительно описано ниже, достигают аналогичных результатов с другим акцентом. Этот вариант осуществления настоящего изобретения также направлен на распределение энергии деформации внутри тонкостенных камер , 114, и 116, , чтобы максимизировать плотность энергии деформации, но с несколькими отличиями: 1) вариант осуществления наполняет камеры постепенно, а не все камеры одновременно, как в конфигурация серии, описанная выше; и 2) перепад гидравлического давления в варианте осуществления, описанном ниже, поддерживается как перепад давления в наполняемой в данный момент камере. Если все мочевые пузыри 114 и 116 идентичны, за исключением того, что внешняя камера 114 больше, перепад гидравлического давления со стороны аккумулятора на сторону резервуара будет одинаковым при постепенном заполнении каждой камеры (и будет одинаковым независимо от количество мочевых пузырей). В варианте осуществления последовательной конфигурации, описанном выше, перепад гидравлического давления со стороны аккумулятора на сторону резервуара будет приблизительно равен перепаду давления на одной из камер, умноженному на количество камер. Основным преимуществом многослойного варианта осуществления, описанного ниже, является увеличение плотности энергии системы. Еще одно преимущество устройства серии 9Вариант осуществления системы 0013 10 , описанный выше, заключается в том, что дифференциальное гидравлическое давление (от стороны низкого давления гидравлической системы до стороны высокого давления системы) может быть сделано таким, чтобы оно превышало предел текучести баллона.

    Обратимся теперь к фиг. 8, показанный вариант осуществления размещает вторую камеру 116 внутри первой камеры 114 . При желании внутрь второго баллона , 116, можно поместить третий баллон (не показан) и так далее до некоторого практического предела. Результатом является увеличение энергии, которая будет сохранена в заданном объеме, при этом все еще можно будет оптимизировать номинальную толщину материала камеры для рабочих параметров системы 9.0013 110 . Все еще ссылаясь на фиг. 8 показана схема варианта осуществления, когда первая камера , 114, расширяется внутри корпуса , 112, . Как отмечено выше, рабочая жидкость 24 присутствует во всей системе 110 . Поскольку стрелками показано направление потока жидкости 24 , жидкость 24 не показана в трубопроводах 118 , 126 , 128 , 138 , переключающих клапанах 120 , 124 и насос/двигатель 122 на ФИГ. 8-11. Корпус 112 имеет первый конец 140 и второй конец 142 . Трубчатый первый баллон 114 , имеющий первый конец 144 и второй конец 146 . По существу, это ничем не отличается от ранее описанной конструкции, за исключением того, что для соответствия следующим этапам показана жидкость 24 , взятая из корпуса 112 , который окружает первую камеру 9.0013 114 , направляется первым переключающим клапаном 120 , который представляет собой двухпозиционный трехходовой клапан, на вход насоса/двигателя 122 , который получает механическую энергию, подлежащую накоплению, от подключенного устройства сбора энергии. 136 , например, колеса автомобиля, который замедляется. Затем выход насоса/двигателя 122 при более высоком давлении, равном P 1 , направляется на первую камеру 114 вторым переключающим клапаном, также двухпозиционным трехходовым клапаном. Каждый переключающий клапан представляет собой стандартный двухпозиционный трехходовой клапан, который легко доступен в продаже и хорошо известен специалистам в данной области техники. Такие переключающие клапаны управляются контроллерами (не показаны), коммерческая доступность и работа которых хорошо известны специалистам в данной области техники. Кроме того, различные трубопроводы, используемые для транспортировки жидкости 24 представляют собой каналы, которые легко доступны в продаже и хорошо известны специалистам в данной области техники. Примеры таких трубопроводов включают нержавеющую сталь и т.п. Обратите внимание, что насос/двигатель 122 представляет собой насос с регулируемым рабочим объемом, обеспечивающий необходимое повышение давления для диапазона крутящих моментов, доступных от входного вала 130 до насоса/двигателя 122 , показанного соединенным с двигателем . 134 .

    РИС. 9 показана схема работы после первой камеры 9.0013 114 полностью выдвинут. Затем энергия накапливается во второй камере 116 . Второй баллон 116 , имеющий первый конец 148 . При работе на этой фазе первый переключающий клапан 120 и второй переключающий клапан 124 направляют поток жидкости 24 , выходящий из первой камеры 114 через третий трубопровод 128 , через четвертый трубопровод 138 и во второй мочевой пузырь 116 . То есть жидкость 24 проходит через насос/двигатель 122 , так что выход насоса/двигателя 122 направляется во вторую камеру 116 . Поскольку высокое давление P 1 находится снаружи второй камеры 116 , давление, необходимое для расширения второй камеры 116 , составляет P 1 + P 2 . Однако повышение давления, которое должен обеспечивать насос/двигатель 122 , не требуется изменять, при условии, что камера спроектирована соответствующим образом. Это связано с тем, что насос/двигатель 122 вход уже находится под давлением P 1 . Кроме того, давление, которому должна противостоять вторая камера 116 , также представляет собой только разницу внутреннего и внешнего давления, которая равна P 1 + P 2 − P 1 = P 2 .

    Обращаясь теперь к ФИГ. 10 и 11 показано обратное течение жидкости , 24, по сравнению с фиг. 8 и 9. Как показано на фиг. 10 представляет собой схематическую диаграмму в момент времени после системы 9. 0013 110 полностью заправлен, а направление потока жидкости 24 изменено на противоположное. Второй баллон 116 нагнетает жидкость 24 через трубопровод 38 и второй переключающий клапан 124 к насосу/двигателю 122 . Насос/двигатель 122 использует поток жидкости 24 для выполнения работы через вал 130 . Обращаясь теперь к фиг. 11, после того как второй баллон 116 возвращается в ненапряженное состояние, жидкость 24 внутри первой камеры 114 подается через трубопровод 126 и второй переключающий клапан 124 к насосу/двигателю 122 , так что поток жидкости 24 используется для выполнения 90 работы через вал13 130 .

    Если внутрь второго баллона 116 поместить третий баллон (не показан), сложность возрастает, но линейно. В таком варианте осуществления первый переключающий клапан 120 и второй переключающий клапан 124 – четырехходовые трехпозиционные клапаны. Такие переключающие клапаны коммерчески доступны и хорошо известны специалистам в данной области техники. Номинальное давление некоторых компонентов должно продолжать расти. Также будет точка убывающей отдачи, когда внутри одних пузырей заполнятся другие пузыри. В предельном случае два баллона будут удерживать в два раза больше энергии, а три баллона — в три раза больше энергии, чем один баллон того же размера.

    Конструкционный эластомерный материал, который можно использовать для баллонов, описанных в настоящем документе, является коммерчески доступным и хорошо известен специалистам в данной области техники. Кроме того, способы и процессы формования и формования такого эластомерного материала хорошо известны и коммерчески доступны. Примеры таких эластомерных материалов включают полиуретан, натуральный каучук, нитриловый каучук или другой искусственный эластомер или материал, который известен специалистам в данной области техники. Что касается размеров и размера эластомерного материала, в некоторых вариантах осуществления он может иметь форму длинной тонкой трубчатой ​​камеры, имеющей два открытых конца или один открытый конец и один закрытый.

    В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения материал конструкции жесткого кожуха 14 и 112 , также называемый корпусом, представляет собой жесткий конструкционный материал, способный выдерживать давление, описанное в настоящем документе, и обеспечивать непроницаемое для жидкости удержание жидкость 24 . Специалисты в данной области техники знакомы с такими материалами, которые легко доступны в продаже. Способы изготовления корпуса 14 и 112 любого такого материала хорошо известны специалистам в данной области техники, и такие услуги по изготовлению легко доступны на коммерческой основе. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 14 и 112 изготовлен из стали, углеродного волокна, поликарбоната, тканых материалов для сосудов высокого давления, стекловолокна, алюминия и т.п. Как известно специалистам в данной области техники, раскрытое здесь изобретение можно масштабировать для достижения требуемой величины накопления энергии.

    Относительно прикрепления проводников жидкости 16 , 18 , 22 , 118 , 126 , 128 и 138 . описан здесь. Примеры таких трубопроводов хорошо известны специалистам в данной области техники и включают гидравлический шланг, гидравлический трубопровод и т.п. В некоторых вариантах осуществления соединение трубопроводов для жидкости с насосом/двигателем 20 или 122 включает стандартные непроницаемые для жидкости соединения, известные специалистам в данной области техники, которые хорошо известны и легко доступны в продаже. Соединители для создания таких соединений хорошо известны специалистам в данной области техники, и материалы, необходимые для них, легко доступны в продаже.

    Эта патентная заявка явно включает посредством ссылки все патенты, ссылки и публикации, раскрытые здесь.

    Хотя настоящее изобретение было описано с точки зрения конкретных вариантов осуществления, ожидается, что его изменения и модификации, без сомнения, станут очевидными для специалистов в данной области техники.