Гидроразделитель своими руками: Как сделать гидрострелку своими руками из полипропилена. Жми!
Гидрострелка своими рукамиМастер водовед
Гидравлический разделитель ( гидрострелка ), как ни странно, не всеми считается функциональным узлом в системе автономного обогрева и горячего водоснабжения. Одни считают, что для системы достаточно встроенных защитных устройств в насосах, другие экономят (действительно, не дешево и по параметрам системы могут не подходить).
Опыт нашей работы показал, что надежная двух или более контурная система отопления или система ГВС и обогревом не может работать без гидрострелки. Мы изготавливаем для своих заказчиков распределительный блок (гидрострелка с распределительным коллектором) и решили поделиться опытом его изготовления.
На фотографиях наш первый опытный (рабочий) образец. Для изготовления использовалось минимум покупок (сгоны, краны и манометры) и «подручные» материалы, точнее: прямоугольная труба, болгарка, молоток и сварочный трансформатор МИП (электроды до 3 мм).
Отверстия в гидроразделителе (и в коллекторе) прожигаются электродом по разметке. Перед сваркой в сгоны с внутренней резьбой вворачиваются технологические заглушки (сгоны с наружной резьбой) для защиты резьбы от брызг сварки и температурного коробления. На сгонах под сварку выполняется фаска около 1 мм. Сварка по кругу швом с катетом 3…4 мм.
На фото показана подготовка к приварке заглушек с двух сторон. Пластины вырезаны болгаркой. На краях пластин со стороны сварки и на наружных краях корпуса разделителя снимаются фаски 1…2 мм в зависимости от толщины деталей.
Мы прожигали отверстия в заглушках гидрострелки под сливной сгон и клапан давления после сварки, и это следует считать не хорошим решением. Фаски, которые мы не снимали, увеличили выступание швов, что увеличило последующую трудоемкость зачистки для придания товарного вида.
Начинаем размечать трубы коллектора. В нашем случае коллектор работает на три обогревающих контура. В трубе контура на «обратки» или «холодной» прожигаем два сквозных отверстия по краям и три отверстия под присоединительные сгоны (2 в одну сторону и 1 в другую).
В трубе коллектора на «прямой» или «горячей» прожигаем одно сквозное отверстие на середине и три отверстия под присоединительные сгоны. Обратите внимание! Сквозные отверстия «обратки» должны находиться на одной оси с выпускному отверстиям на «горячей» трубе коллектора.
В них будут вставляться и обвариваться два выпускных патрубка системы, а третьим будет выпускной сгон. На «холодной» трубе коллектора будут два отверстия под присоединительные сгоны и одно под патрубок, который пройдет сквозь «горячую» трубу коллектора посередине сборки. Отверстия под манометры прожигаются после предварительной сборки.
Завершающий технический этап — испытание сборки под давлением. Испытывать можно в ванной с водой или обмазывать сварные швы мыльным раствором. Давление не менее 2 атм. Подается любым способом в любую точку (напр. Штуцер сливного крана). Можно не макать или обмазывать швы, если есть возможность контролировать падение давления. Если падение «имеет место», то придется макать или мазать, т. к. могут «травить» краны.
Испытания успешно пройдены. Отделочные работы показали, что к подготовке мест сварки надо подходить ответственнее (валик шва заглушек гидрострелки выше, чем аналогичные на коллекторе). А в остальном, все получилось.
Компания Мастер Водовед специализируется на профессиональном монтаже отопительного оборудования в котельных. Изначально, целью компании было создание не дорогого, не уступающего по качеству, европейским гидрострелкам. И мы изготавливали данные устройства самостоятельно.
Но с объёмом работ, нам пришлось отказаться от самостоятельного изготовления гидрострелок и сосредоточиться на проектирование и последующем монтаже отопления. Поэтому мы нашли производителя нескольких типов распределительных коллекторов и гидравлических разделителей с функцией разделения потоков, таких как Caleffi
зачем она нужна, какие бывают, как сделать своими руками (видео)
Содержание
- Что такое гидрострелка
- Как работает гидрострелка
- Зачем нужна гидрострелка
- Как выбрать гидрострелку
- Как сделать гидрострелку
- Когда необходимо применять гидрострелку: видео
- Гидрострелка: фото
У разветвленной системы отопления с несколькими контурами при всей ее многозадачности есть один серьезный недостаток: она не способна стабильно распределять тепло по контурам и быстро подстраиваться под изменение параметров их работ. В результате этого очень часто происходит разбалансировка системы. Решить проблему может только одно устройство – гидрострелка отопления. Чем она так полезна и зачем нужна? Дабы прояснить все важные моменты, далее поближе познакомимся с прибором: что он собой представляет, как работает, какими бывают его виды, в каких ситуациях рекомендуется его использование. А после этого благодаря мини-инструкции и видео узнаем, как сделать гидрострелку своими руками.
Что такое гидрострелка
Гидрострелка представляет собой простой гидравлический буфер в виде трубки с несколькими патрубками. Изготавливается преимущество из термоустойчивой стали. Гидроразделитель включает в себя следующие обязательные конструктивные компоненты:
- боковые патрубки для подачи;
- боковые патрубки для обратки;
- воздухоотводчик – в верхнем торце;
- слив – в нижнем торце.
Через патрубки подачи гидрострелка соединяется с подающими трубами системы, а через патрубки обратки – к обратному трубопроводу. С помощью воздухоотводчика устраняется лишний воздух, который регулярно накапливается в верхней зоне гидроразделителя в процессе работы отопительной системы. Воздухоотводчик может быть как автоматическим, так и механическим – в виде крана Маевского. А слив необходим, чтобы систематически выводить грязевые отложения, накапливающиеся на дне устройства. Внутри устройства нет каких-либо тэнов или змеевиков – труба полая.
Схема работы гидрострелкиКак работает гидрострелка
Основная суть работы гидрострелки сводится к тому, чтобы разделять потоки теплоносителя по разным контурам отопительной системы. Устройство может функционировать по трем схемам.
- Схема №1: Теплоноситель напрямую перемещается из нагревательного котла в отопительную систему, затем насосы разгоняют его по контурам, и он через гидрострелку попадает назад в котел. В таком случае наблюдаются одинаковые расходы теплоносителя через котел и через отопительную систему.
- Схема № 2: Теплоноситель через гидрострелку перемещается из обратной линии в линию подачи. Данная схема имеет место в том случае, если используется котел невысокой мощности с протоками маленького диаметра. Она предполагает, что расход через отопительную систему будет больше, нежели через нагревательный котел.
Важно! При второй схеме котел работает на пределе возможностей, что негативно влияет и на его срок службы, и на качество циркуляции теплоносителя, поэтому данный вариант работы системы абсолютно не допускается.
- Схема №3: Теплоноситель в небольшом объеме перемещается через гидрострелку из линии подачи в обратную линию. Обратка поступает в котел нагретой, что повышает его КПД. Эта схема предполагает, что расход тепла через котел выше, чем через отопительную систему.
Наиболее правильным и эффективным вариантом работы гидрострелки считается схема №3.
Зачем нужна гидрострелка
Основная задача этого устройства – стабилизировать работу отопительной системы сразу с несколькими контурами. Если в доме больше одного этажа и на каждом есть батареи и теплые полы, а вода нагревается от бойлера, можно с полной уверенностью говорить о повышенном расходе теплоносителя. В такой мощной системе не избежать высокого динамического давления и проблем с прокачкой теплоносителя, а это чревато разбалансировкой оборудования. Дабы избежать проблем, важно разделить непосредственно отопительную систему и нагревательный котел, а также нейтрализовать динамическое влияние контуров друг на друга – здесь вам и придет на подмогу специальная гидрострелка.
Гидрострелка из нержавейкиИтак, без гидроразделителя не обойтись в следующих ситуациях:
- Один котел настенного типа обслуживает разветвленную систему с повышенными показателями расхода теплоносителя.
- Два котла настенного типа обслуживают такую же разветвленную комбинированную систему.
- Мощную систему обслуживают сразу два котла: настенного и напольного типа.
Кроме прочего, нельзя не упомянуть преимущества гидрострелки:
- исключение взаимовлияния разнофункциональных контуров системы отопления;
- выравнивание гидродинамического баланса системы;
- возможность без негативных последствий подключать к системе дополнительные отопительные компоненты;
Как выбрать гидрострелку
Чтобы грамотно подобрать гидрострелку, следует разобраться в ее видах и основных функциональных параметрах отопительной системы, для которой она покупается.
Гидроразделители классифицируют по нескольким показателям:
- по типу сечения – круглые и квадратные;
- по количеству патрубков подачи и обратки – устройства с четырьмя, шестью или восемью входами/выходами;
- по объему;
- по способам подачи и отвода теплоносителя;
- по расположению патрубков – с размещением по одной оси или с чередованием.
Совет. Специалисты рекомендуют покупать гидрострелки с манометрами – благодаря им вы сможете следить за давлением в отопительной системе.
Прежде чем отправляться в магазин, следует рассчитать два важнейших параметра работа вашей системы отопления:
- мощность – сумма тепловой мощности абсолютно всех контуров;
- объем теплоносителя, прокачиваемого через систему.
Имея на руках эти данные, сравнивайте их с рабочими параметрами оцениваемых гидрострелок – всю техническую информацию о разделительных устройствах можно найти в прилагающихся паспортах.
Гидрострелка своими рукамиКак сделать гидрострелку
Если вы не хотите тратиться на гидрострелку, можете попытаться сделать ее своими руками. Здесь главное – правильно выполнить ряд расчетов и иметь навыки газовой или электросварки.
Сначала определите оптимальные размеры трубы-гидроразделителя:
- внутренний диаметр: разделите сумму всех мощностей нагревательных котлов в кВт на температурную разницу подачи и обратки, извлеките из полученного параметра квадратный корень, а затем умножьте последнее значение на 49;
- высота: умножьте внутренний диаметр на шесть.
- промежутки между патрубками: умножьте внутренний диаметр на два.
На основе вычисленных параметров составьте чертеж будущей гидрострелки. Затем подготовьте стальную трубку круглого или квадратного сечения, отвечающую рассчитанным значениям, и вварите в нее необходимое количество патрубков с резьбовыми соединениями.
Совет. Не рекомендуется делать гидрострелку из полипропилена – полимеры могут не выдержать повышенных температур подачи от нагревательного котла, что повлечет их быстрый выход из строя.
Как видим, если в доме сложная система отопления, обслуживающая большие площади, без гидрострелки не обойтись. Благо, даже несмотря на сложный принцип работы и массу задач, это устройство довольно простое в конструктивном плане, поэтому его реально сделать своими руками. Так что у вас всегда есть выбор: или покупать гидрострелку или довериться собственным навыкам.
Когда необходимо применять гидрострелку: видео
Гидрострелка: фото
1 комментарийПохожие публикации:
Прокрутка вверх
Adblock
detector
Гидравлический сепаратор своими руками | Форумы Hearth.com Главная
- Статус
- Закрыто для дальнейших ответов.
- #1
Пытался найти пример самодельного гидравлического сепаратора (не просто тройники вплотную). Кто-нибудь делал такие с крестовиной из железной трубы или из медной трубы большего диаметра? 320 долларов кажутся немного крутыми, чтобы купить готовое тако. Если есть можете выложить фото?
Переключить подпись
Tarm Innova 30
Баллоны с пропаном на 3–250 галлонов для хранения под давлением – Радиаторы и низкотемпературные радиаторы
И один Black Lab
- #2
Посмотрите на веб-камень на складе. Я хотел сделать свой собственный, но не думал, что у меня получится с первого раза, и не было времени разобрать и собрать 5 сепараторов. С каким диаметром трубы вы работаете?
Переключить подпись
EKO 40
Тепловая батарея на 820 галлонов
- #3
Если вам нужна только гидравлическая сепарация, соотношение размера трубы к размеру бочки 3:1. Таким образом, для 1-дюймового сепаратора потребуется ствол диаметром 3 дюйма. Существует некоторая инженерия, связанная с правильным дизайном. Я не уверен, что все марки были спроектированы и испытаны на поток
Создаваемые нами сепараторы имеют встроенную функцию удаления воздуха и грязи, а также магнитную ленту в некоторых версиях для защиты циркуляционных насосов ECM.
Немного информации о том, как они работают и строятся. Страница 36 и 37 показывают математику.
http://www.caleffi.com/sites/default/files/coll_attach_file/idronics_15_na.pdf
Реакции:
- Статус
- Закрыто для дальнейших ответов.
ирригационная система / планировка
- Ashful
- Сделай сам и Общие советы по работе без очага
- Ответы
- 13
- просмотров
- 889
Сделай сам и общие советы, не связанные с очагом
Пепельный
Я хочу купить новую печь и нуждаюсь в помощи, чтобы решить, что делать с моим текущим дымоходом/дымоходом.
- DeathByOsmosis
- Очаг — дровяные печи и камины
- Ответы
- 1
- просмотров
- 596
Очаговая – дровяные печи и камины
begreen
Jotul Flue Outlet to Selkirk’s DSP….. И несколько вопросов
- Nate R
- Джотул
- Ответы
- 6
- просмотров
- 1К
Jotul
Nate R
Vapor Fire 100 Вопрос измерения
- Синий человек
- Котельная — дровяные котлы и печи 2
- Ответы
- 26
- просмотров
- 1К
Синий человек
Вставка с надписью «Кулинария» и требуется консультация по проекту
- 67L48
- Очаг — дровяные печи и камины
- Ответы
- 8
- просмотров
- 817
Камин — дровяные печи и камины
bholler
Делиться:
Фейсбук Реддит Пинтерест Тамблер WhatsApp Эл. адрес Делиться Ссылка на сайт
idronics Гидравлическая сепарация: новые методы реализации устоявшейся концепции
- Дом
- idronics Гидравлическая сепарация: новые методы реализации устоявшейся концепции
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ
Новое оборудование обеспечивает множество функций и простую установку
Важным преимуществом водяного отопления является возможность создания нескольких независимо контролируемых зон внутри здания. Часто это делается путем подачи и возврата контура каждой зоны из общего набора коллекторов, как показано на рис. 1. чугунный котел). Такие котлы и коллекторный трубопровод большего диаметра, соединяющий их с зональными контурами, создают очень небольшое сопротивление потоку и, таким образом, могут обеспечивать относительно высокие скорости потока с минимальными помехами между зональными контурами.
Короче говоря, гидравлические характеристики этих систем редко создают проблемы.Времена изменились: Сегодня во многих водяных системах в качестве источника тепла используются компактные котлы. Эти котлы имеют гораздо более высокое сопротивление потоку по сравнению с чугунными котлами. Если такой бойлер просто заменить бойлером с малым сопротивлением потоку, показанным на рис. 1, могут возникнуть проблемы, прежде всего помехи между одновременно работающими циркуляционными насосами. Схема на рис. 2 иллюстрирует ситуацию, которой следует избегать.
Разработчик такой системы может предположить, что поток в каждом контуре зоны зависит от гидравлического сопротивления его трубопровода и циркуляционного насоса в этом контуре. По сути, при таком мышлении каждая цепь зоны рассматривается как «автономная цепь», на которую не влияют соседние цепи.
Это упрощение игнорирует тот факт, что общий поток всех зональных контуров должен проходить через источник тепла с высоким сопротивлением. Последний будет выступать в роли «узкого места» потока и значительно снизит поток внутри контура каждой зоны. Чем больше зональных цепей работает одновременно, тем хуже эффект узкого места. Возникающее в результате падение потока через контуры отдельных зон может привести к недогреву, что, вероятно, приведет к жалобам на неадекватную подачу тепла в некоторых зонах.
Разделяй и властвуй: Решением этой проблемы является гидравлическое разделение. Короче говоря, это концепция предотвращения взаимодействия потока в одном контуре с потоком в другом контуре. Когда существует гидравлическое разделение между контурами, проектировщик может правильно представить каждый контур как отдельный объект и спроектировать его соответствующим образом. Это не только упрощает системный анализ, но и предотвращает ранее описанные проблемы помех потока.
Хотя термин «гидравлическое разделение», возможно, является новым для многих проектировщиков водяных систем в Северной Америке, это не новое открытие в технологии водяного отопления. Концепция первичного/вторичного трубопровода, возможно, является самой известной формой гидравлического разделения, используемой в настоящее время в гидротехнической промышленности Северной Америки. Он основан на использовании двух очень близко расположенных тройников, как показано на рис. 3.9.0022
Поскольку тройники расположены очень близко друг к другу, падение давления между ними из-за потери напора практически равно нулю. Следовательно, давление на боковом отверстии каждого тройника почти одинаково. Поскольку между тройниками нет перепада давления, практически отсутствует тенденция к развитию потока во вторичном контуре, даже если поток проходит через тройники в первичном контуре. Поэтому говорят, что вторичный контур «гидравлически отделен» от первичного контура. Поток будет развиваться во вторичном контуре только тогда, когда работает вторичный циркулятор.
Эту концепцию можно распространить на несколько вторичных контуров, обслуживаемых общим первичным контуром, как показано на рис. 4. Каждый вторичный контур, включая вторичный контур через котел, соединяется с первичным контуром с помощью пары близко расположенных тройников для обеспечивают гидравлическое разделение.
Конфигурация, показанная на рис. 4, более точно называется последовательной первичной/вторичной системой. При таком подходе все вторичные контуры последовательно располагаются вокруг общего первичного контура.
Несмотря на то, что между всеми контурами существует гидравлическое разделение, возникает часто нежелательный эффект — падение температуры подаваемой воды от одного вторичного контура к другому всякий раз, когда два или более вторичных контура работают одновременно. Хотя бывают ситуации, в которых это падение температуры не представляет проблемы, оно добавляет сложности, которые предусмотрительные проектировщики должны оценить и компенсировать.
Конфигурация трубопровода, показанная на рис. 5, известна как параллельная первичная/вторичная система. Здесь основная петля разделена на два или более «переходных моста». В каждом переходном мосту есть пара близко расположенных тройников, которые обеспечивают гидравлическую изоляцию между каждым вторичным контуром, а также первичным контуром.
На рис. 7 показано место установки устройства в типичной водяной системе отопления.
Геометрические пропорции гидравлического сепаратора важны для правильной работы. Во многих гидравлических сепараторах используется соотношение 1:3 между размером соединения трубопровода и диаметром вертикального цилиндра. Это обеспечивает надлежащее перемешивание в гидравлическом сепараторе (когда поток в контуре котла отличается от потока в распределительном контуре). Эти пропорции также обеспечивают относительно низкую скорость потока внутри вертикального цилиндра, что сводит к минимуму падение давления, позволяя пузырькам воздуха подниматься вверх, а частицы грязи оседать на дно.
Дефлектор специальной конструкции, расположенный в верхней части вертикального цилиндра в некоторых гидравлических сепараторах, также способствует удалению воздуха. Перфорированная поверхность этой перегородки позволяет пузырькам воздуха сливаться и подниматься над зоной потока. Затем пузырьки улавливаются в верхней камере сепаратора и выбрасываются через вентиляционное отверстие поплавкового типа в верхней части устройства.
Множество преимуществ: Как следует из названия, гидравлический сепаратор обеспечивает гидравлическое разделение. Он делает это, используя те же физические принципы, что и в близко расположенных тройниках первичной/вторичной системы трубопроводов.
Также важно понимать, что некоторые гидравлические сепараторы имеют дополнительные функции, а именно разделение воздуха и отделение осадка. В системах с близко расположенными тройниками для гидравлического разделения эти функции требуют дополнительных компонентов. Приобретение и установка таких компонентов обычно дороже по сравнению с «многофункциональным» гидравлическим сепаратором, который выполняет все три функции в одном устройстве, как показано на рисунке 8.
Отдельные компоненты также требуют больше места для установки и увеличивают тепловыделение системы. потери по отношению к одинарному гидросепаратору с изолирующей рубашкой.
Возможности расхода: Температура на двух выходных отверстиях гидравлического сепаратора (например, отверстия 2 и 3 на рис. 6) зависит от температуры на двух входных отверстиях
(например, отверстия 1 и 4 на рис. 6) а также расходы как в контуре котла, так и в распределительной системе.
Возможны три случая:
1. Расход в распределительной системе равен расходу в контуре котла. 2. Расход в системе распределения больше, чем расход в контуре котла.
3. Расход в распределительной системе меньше расхода в контуре котла.
Мы рассмотрим каждый случай, используя базовую термодинамику, которая управляет всеми ситуациями смешивания.
Дело №1. Распределительный расход равен расходу котла: В этом случае, который обычно является скорее исключением, чем нормой, расход и температура на выходе из выпускного отверстия распределительной системы (порт 2) гидравлического сепаратора практически такие же, как температура горячая вода поступает во входной порт котла (порт 1), как показано на рис. 9.
Происходит очень мало перемешивания, поскольку потоки уравновешены. Горячая вода, поступающая в порт 1, остается в верхней части гидравлического сепаратора из-за ее плавучести. Большинство пузырьков воздуха, поступающих в порт 1 или образующихся внутри гидравлического сепаратора, поднимаются к верхней части устройства и выбрасываются через вентиляционное отверстие.
Аналогичная ситуация с нижними портами сепаратора. Поскольку потоки уравновешены, температура на выходе, возвращаемая в котел из порта 3, равна температуре, возвращающейся из распределительной системы в порт 4. Опять же, в сепараторе происходит очень незначительное смешивание. Частицы грязи, поступающие в сепаратор через порт 4, будут стремиться оседать на дно сепаратора, откуда их можно будет периодически вымывать через сливной клапан.
Если в системе используется обычный (без конденсации) котел, проектировщик должен убедиться, что температура воды на обратной стороне распределительной системы достаточно высока, чтобы предотвратить постоянную конденсацию дымовых газов внутри котла.
Дело №2. Расход распределительной системы больше, чем расход котла: Поскольку расход в контуре котла и распределительной системе неодинаков, в гидравлическом разделителе происходит смешивание. В этом случае часть более холодной воды, возвращающейся из распределительной системы, движется вверх через сепаратор и смешивается с горячей водой, поступающей из котла, как показано на рисунке 10.9.0022
Это смешивание снижает температуру воды, подаваемой в распределительную систему. Это не обязательно плохо, но дизайнер должен осознавать, что это может произойти.
Формулу 1 можно использовать для расчета температуры смеси (T2), подаваемой в распределительную систему при этих условиях.
Формула 1
Где: f4 = расход, возвращающийся из распределительной системы (галлонов в минуту) f1 = расход, поступающий из котла (котлов) (галлонов в минуту) T4 = температура жидкости, возвращающейся из распределительной системы (oF) T1 = температура жидкость, поступающая из котла (oF)
Формула 1 действительна как для воды, так и для других системных жидкостей при условии, что вся жидкость, поступающая и выходящая из гидравлического сепаратора, одинакова. Его также можно использовать с любым последовательным набором единиц измерения расхода и температуры.
Вот пример использования Формулы 1: Предположим, что распределительная система, содержащая несколько одновременно работающих циркуляционных насосов, работает с общим потоком 25 галлонов в минуту. Вода возвращается из распределительной системы при температуре 120°F и поступает в порт 4 гидравлического сепаратора. При этом расход котла составляет 10 галлонов в минуту, а температура воды, подаваемой на порт 1, составляет 160°F. Какова температура смешанной воды, выходящей из порта 3 и направляемой на сторону подачи распределительной системы? И какая температура воды, возвращающейся в котел?
Температура смешанной воды находится по формуле 1:
Обратите внимание, что температура воды, подаваемой в распределительную систему (136°F), значительно ниже температуры воды, подаваемой из бойлера (160°F). Это результат смешивания в гидравлическом сепараторе.
Поскольку в нижней части сепаратора смешивания не происходит, температура воды, возвращающейся в котел, такая же, как и при возврате из распределительной системы: 120oF.
Если скорость сжигания котла должна регулироваться на основе температуры подачи в распределительную систему, обязательно, чтобы датчик температуры,
предоставляющий информацию о температуре подачи в модулирующий контроллер, располагался после выходного отверстия распределительной системы (порт 2) гидравлический сепаратор.
Случай №3: Расход в распределительной системе меньше, чем расход в котле: Опять же, поскольку расход на противоположных сторонах гидравлического сепаратора неодинаков, внутри сепаратора произойдет смешивание. При этом часть горячей воды, поступающей из котлового контура, движется вниз через сепаратор и смешивается с холодной водой, поступающей из распределительной системы, как показано на рисунке 11.9.0022
Это состояние возникает, когда тепловая мощность котла (временно) превышает текущую нагрузку системы. Проще говоря, тепло поступает в систему быстрее, чем нагрузка отводит тепло. Это приводит к относительно быстрому увеличению температуры обратной линии котла. Если используется модулирующий котел, это приведет к относительно быстрому снижению расхода топлива, поскольку система пытается достичь теплового равновесия.
В этом сценарии температура возврата в котел (T3) может быть рассчитана по формуле 2:
Формула 2
Где:
T3 = температура жидкости, возвращаемой в котел(ы) (oF) f1 = расход на входе из котла(ов) (гал/мин) f2, f4 = расход распределительной системы (галлонов в минуту)
T1 = температура жидкости, поступающей из котла (котлов) (oF) T4 = температура жидкости, возвращающейся из распределительной системы (oF)
Вот пример: Предположим, что температура на подаче в котел составляет 170oF, а расход котла в порт 1 гидравлического сепаратора составляет 15 галлонов в минуту. Вода возвращается из распределительной системы и поступает в порт 4 гидравлического сепаратора при температуре 100°F и расходе 10 галлонов в минуту. Какая температура воды возвращается в котел?
Подстановка этих рабочих условий в формулу 2 дает:
Обратите внимание, что температура на входе в котел примерно на 23oF выше, чем температура возврата распределительной системы. Это опять-таки происходит из-за перемешивания в гидравлическом сепараторе.
Если в системе используется обычный (неконденсирующийся) котел, можно считать повышение температуры обратной линии котла выгодным, поскольку это отдаляет рабочие условия котла от потенциальной конденсации дымовых газов. Однако этот эффект повышения температуры может быстро ослабнуть, если поток через распределительную систему увеличивается (т. е. включается больше цепей нагрузки) или если температура обратного трубопровода распределительной системы
шт. Использование только гидравлического сепаратора ни при каких обстоятельствах не предотвращает конденсацию дымовых газов. Единственным способом обеспечения такой защиты является установка автоматических смесительных устройств на контурах нагрузки, которые контролируют температуру обратки котла и уменьшают расход горячей воды, когда это необходимо, чтобы не допустить падения температуры обратки котла ниже заданной минимальной температуры. Эта концепция показана на рис. 12.
Здесь впрыскивающий насос с регулируемой скоростью представляет собой смесительное устройство, которое контролирует температуру на входе в котел и уменьшает поток горячей воды в низкотемпературную распределительную систему, когда это необходимо для предотвращения конденсации дымовых газов внутри котла. Обратите внимание, что инжекторный насос с переменной скоростью подключен параллельно циркуляционному насосу с фиксированной скоростью, обслуживающему контур нагрузки с более высокой температурой. Это возможно благодаря очень низкому перепаду давления в гидросепараторе, а также низкому перепаду давления в коллекторах с правой стороны гидросепаратора. Смешивание, необходимое для повышения температуры возврата котла, происходит в гидросепараторе, а не в тройнике ниже по потоку в первичной/вторичной системе. Для нагнетательного насоса и циркуляционного насоса с фиксированной скоростью требуется обратный клапан для предотвращения обратного потока.
Размер и применение: Гидравлические сепараторы должны иметь правильный размер, чтобы обеспечить надлежащее разделение гидравлики, воздуха и грязи. Чрезмерно высокие скорости потока будут препятствовать этим функциям.
Подобрать размер очень просто. Сначала определите максимальный расход, который будет иметь место как в контуре котла, так и в распределительной системе, затем отметьте большее из этих значений. Затем найдите в таблице ниже размер трубного соединения гидравлического сепаратора, необходимый для работы с таким максимальным расходом.
Коллекторный трубопровод, соединяющийся с распределительной стороной гидросепаратора, должен быть рассчитан на скорость потока 4 фута в секунду или менее при условиях максимального расхода. Все трубопроводы коллектора также должны быть как можно короче, чтобы свести к минимуму падение давления.
Убедитесь, что все контуры нагрузки с отдельными циркуляционными насосами снабжены соответствующими обратными клапанами. Это необходимо для предотвращения обратного потока, а также миграции тепла через этот контур, вызванного плавучестью, когда его циркулятор выключен. Допустимы внутренние подпружиненные обратные клапаны, входящие в комплект некоторых циркуляционных насосов, а также обратные клапаны потока или подпружиненные обратные клапаны, установленные на стороне нагнетания циркуляционных насосов. Стандартный поворотный обратный клапан не обеспечивает защиту от прямой миграции тепла и не подходит для этой цели.
Гидравлические сепараторы — идеальный способ подключения новых котлов, особенно с теплообменниками с высоким сопротивлением потоку, к существующим распределительным системам. Они устраняют потенциальные узкие места потока, которые могут возникнуть в системах, где в противном случае полный поток распределительной системы направлялся бы через котел. Их способность собирать и утилизировать отложения также делает их идеальными для старых систем, где отложения встречаются чаще. Это особенно актуально для систем, которые когда-то работали на паре, а затем были переведены на горячую воду.
HydroLink: Принцип гидравлического разделения в сочетании с одинаковой температурой воды, подаваемой в распределительные контуры, желателен как в больших, так и в малых гидравлических системах.
Как уже говорилось, гидросепаратор Caleffi идеально подходит для средних и больших систем. Доступные в настоящее время модели могут работать со скоростью потока до 485 галлонов в минуту с размерами трубопровода от 1 до 6 дюймов.
Для небольших систем Caleffi также предлагает HydroLink, как показано на рис. 14.
Этот продукт представляет собой камеру для гидравлического отделения контура котла от распределительных контуров. Он также представляет собой автономную коллекторную станцию, которая питает до четырех независимо управляемых контуров нагрузки
с одинаковой температурой подачи. Эти элементы и эквивалентные им трубопроводы показаны на рис. 15.
Важнейшей деталью HydroLink является камера гидравлического разделения на левой стороне агрегата. Эта камера отделена от коллекторных камер перегородкой с двумя близко расположенными отверстиями. Учитывая их размер и расположение, эти отверстия действуют аналогично паре близко расположенных тройников, устраняя любую значительную разницу давлений между верхней и нижней камерами коллектора. Это препятствует тому, чтобы поток в контуре котла индуцировал поток в любом из распределительных контуров, соединенных с коллекторной камерой.
На рис. 16 показано функциональное сходство между Hydro Separator в более крупной системе с коллекторами, построенными на месте, и HydroLink в системе меньшего размера.
Гидравлические сепараторы и гидролинки Caleffi в настоящее время устанавливаются в жилых и коммерческих гидравлических системах по всей Северной Америке.
На рис. 17 показан небольшой (размер трубы 1 дюйм) гидросепаратор, установленный в системе отопления жилого дома. Корпус сепаратора заключен в облегающую изоляционную оболочку для минимизации потерь тепла в механическое помещение. Этот гидросепаратор устанавливается между модулирующим котлом и распределительной системой отопления помещений, содержащей несколько зональных циркуляционных насосов.
На рис. 18 показан 4-дюймовый гидросепаратор, установленный в более крупной коммерческой системе, где он обеспечивает связь между системой с несколькими котлами и несколькими независимо управляемыми распределительными контурами.
На рис. 19 показана четырехконтурная система HydroLink, установленная в системе отопления жилого дома. Подобно гидросепаратору на рис. 17, эта система HydroLink оснащена облегающим изоляционным кожухом для минимизации потерь тепла. В этой системе он обеспечивает гидравлическое разделение между высокопроизводительным котлом и несколькими независимо управляемыми зонами распределения тепла, каждая со своим циркуляционным насосом.
Резюме: Гидравлическое разделение, при правильном выполнении, позволяет нескольким независимо управляемым циркуляционным насосам сосуществовать в системе без помех. При использовании в виде гидросепаратора или гидролинка также достигаются дополнительные преимущества равномерной температуры подачи, разделения воздуха и грязи. Эти устройства устраняют необходимость в циркуляционном насосе первичного контура, что снижает затраты на установку и эксплуатацию системы. Благодаря подходящей паронепроницаемой изоляционной оболочке устройства Hydro Separator или HydroLink также могут обеспечивать эти преимущества как в системах с охлажденной, так и с горячей водой.