Схема котельной с коллектором и гидрострелкой: Гидрострелка чертеж и схема котельной

Очень многие современные люди задаются вопросами о том, каким образом ставится гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). При этом даже многие профессионалы с течением времени начинают понимать, что использование специализированных гидравлических разделителей для подключения котлов является довольно эффективным средством, которое позволяет значительно поднять эффективность установленной системы отопления.

Проблемы старых технологий

Многие знают, что котлы без подключенных насосов часто напрямую подключаются к коллектору, и именно вместо такого варианта чаще всего используется такая гидрострелка с коллектором (схема изготовления ниже). Из котлов с насосами эти устройства просто-напросто вынимались, вследствие чего устанавливались на каждый отдельный отопительный контур, но на самом деле такой вариант можно использовать далеко не в любых ситуациях, так как, если на данный момент на котел пока еще остается гарантия, то в таком случае из него нельзя будет удалять насосы, а если же речь идет о чугунном котле, то в случае такого демонтажа его комплектующих при первом включении отопления могут лопнуть даже отдельные секции котла, не выдержав такой разницы температур.

Что дает эта технология

Чтобы избавиться от всего этого, сегодня используется специализированная гидрострелка с коллектором (схема изготовления представлена в статье). Данное устройство предназначается для разделения гидравлики, а если говорить более точно, разделяет котел непосредственно с остальной системой отопления. Таким образом, к примеру, гидрострелка с коллектором (схема изготовления проиллюстрирована) может предусматривать единственный насос в котле, в то время как в системе устанавливается еще несколько таких агрегатов разной мощности.

Как она работает

Устройство такого оборудования является предельно простым. На данный момент мы не будем разбирать какие-то высокотехнологичные устройства, а рассмотрим только основные варианты реализации такой технологии.

В принципе, достаточно использовать стандартный кусок трубы, из которого изготавливается гидрострелка (гидроразделитель). Расчет гидрострелки позволит вам понять, какие основные характеристики должно иметь такое устройство и какие лучше всего использовать материалы для его изготовления.

В чем ее назначение

В первую очередь проектировщики стараются исходить из того, что стрелка предназначается именно для разделения гидравлики. В преимущественном большинстве случаев производители на сегодняшний день стараются выпускать котлы, оснащенные собственными насосами, причем такие устройства являются достаточно мощными.

К примеру, есть котлы с закрытой камерой сгорания, в которых устанавливаются встроенные насосы. Мощность таких устройств может составлять примерно 300 ватт, но на самом деле ее не хватит для того, чтобы полностью продавливать систему отопления, если требуется обеспечение объекта на 1000 м², а именно на такую среднюю площадь отопления приблизительно рассчитано такое оборудование.

В связи с этим нужно монтировать дополнительные насосы, а также использовать комбинированные системы. Именно в такой ситуации вместо помощи тот насос, который изначально используется в котле, будет просто-напросто мешать, и именно в таких случаях может использоваться гидрострелка (назначение, расчет, изготовление — об этом дальше в статье). При этом стоит отметить тот факт, что такое высокомощное оборудование в преимущественном большинстве случаев изначально поставляется с заводской гидрострелкой в комплекте или хотя бы есть довольно точная инструкция того, как нужно ее подключать.

Если брать котлы поменьше, то с ними в основном обстоит точно такая же история, но в данном случае уже придется самостоятельно изготавливать.

Куда ее устанавливают

Гидрострелка устанавливается на напольные котлы без встроенного насоса для обеспечения эффективной защиты котла от большой разницы в температурах во время первого старта отопительной системы. К примеру, при помощи данного оборудования стандартные стальные котлы могут защититься от создаваемого конденсата, в то время как чугунные устройства можно обезопасить от возможности выхода из строя отдельных секций.

Чтобы исключить такие неприятные ситуации, используется специализированная гидрострелка. Чертеж и схема котельной в данном случае играют немаловажную роль, так как в зависимости от особенностей отапливаемого объекта нужно выбирать и соответствующее оборудование. Единственное, что стоит отметить – нужно использовать также дополнительный насос для различных напольных котлов.

Пример

Изначально человек в своем доме хочет получить практически идеальную систему отопления, потратив на нее при этом разумные деньги, и в данном случае начинается все именно с котла. Для небольшого частного дома можно выбрать стандартный двухконтурный котел с закрытой камерой, который будет крепиться на стену. При этом нужно правильно понимать, что в преимущественном большинстве случаев для обеспечения нормального распределения теплоносителя в данной системе может потребоваться индивидуальное изготовление коллектора отопления гидрострелки. В такой ситуации возникает вполне стандартный вопрос: будут ли использоваться свои насосы и что нужно сделать с устройством в котле?

Вполне естественно, что многие люди в таких ситуациях предпочитают просто-напросто демонтировать насос из котла, чтобы он не портил установленную гидравлику системы, но на самом деле конструкция некоторых устройств сделана таким образом, что проделать эту процедуру вряд ли получится. Именно в таких ситуациях идеальным решением становится соединение котла гидрострелки и коллектора.

Как в такой ситуации осуществляется монтаж

Первоначально рисуется схема распределительного коллектора. В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

• Два контура теплых полов.
• В системе будет использоваться контур бойлера косвенного нагрева, два запасных контура для теплового насоса или отдельного электрического котла, а также контур гидрострелки, то есть 5 контуров.

В данном случае нет ничего сложного в том, как нарисовать схему коллектора – достаточно иметь хоть какое-то понимание того, как осуществляется работа такой системы.

Изготовление и расчет

Стоит отметить тот факт, что можно самостоятельно регулировать мощность, которую будет иметь ваша гидравлическая стрелка. Как расчитать мощность, нужно уже исходить непосредственно из особенностей вашего помещения и используемых устройств.

Если мощность приобретенного вами устройства вам не нужна, то в таком случае можно будет сократить резьбы в диаметре, но при этом сделать более длинную стрелку. В некоторых ситуациях общую мощность купленного оборудования целесообразно уменьшить в мощности до двух раз, так как, к примеру, устройства на 80 кВт нужны далеко не в каждом доме, и в подобных случаях вполне оптимально будет оставить оборудование с мощностью от 40 кВт.

Как ее расположить

Некоторые, кем используется схема изготовления гидрострелки своими руками, предпочитают устанавливать ее в непосредственной близости возле котла, но многие специалисты говорят о том, что неплохим вариантом является также монтаж данного устройства на коллектор, что в конечном итоге позволяет добиться законченной и гармоничной конструкции, которая будет в дальнейшем легко использоваться, проверяться и обслуживаться.

Котел при этом может монтироваться приблизительно за три метра до места монтажа стрелки, в то время как магистрали подачи и обратки котла могут монтироваться через пол, если в доме присутствует пирог напольного отопления. В остальном нет никаких принципиальных отличий того, где будет монтироваться ваша стрелка, и главное в этом случае – это установка оборудования с подходящей мощностью и обязательно в вертикальном состоянии. Если вами изготавливается гидрострелка для системы отопления (схема/расчет выше), в которой установлен котел без предохранительного клапана, то в таком случае рекомендуется приварить к верхней части устройства дюймовую резьбу для монтажа специальной группы безопасности.

В нижней части также рекомендуется приварить небольшую резьбу, чтобы обеспечить нормальный слив и заполнение стрелки. Обязательным практическим условием является врезка в систему «котел, гидрострелка и коллектор» специализированных муфт для монтажа термометров. В процессе дальнейшей эксплуатации это сможет облегчить вам жизнь, так как позволит безо всякого труда мониторить состояние системы отопления.

Как ее сделать

Если у вас есть стандартный сварочный аппарат и опыт работы с таким оборудованием, то в таком случае нет ничего сложного в том, чтобы самостоятельно сварить полноценную гидрострелку. Однако при этом нужно правильно понимать тот факт, что в процессе выполнения данной работы нужно учитывать большое количество тонкостей.

В наше время нет ничего сложного в том, чтобы найти чертеж гидрострелки, но при этом нужно правильно понимать, что все такие чертежи разные, и какого-то определенного шаблона не существует. Строение гидрострелки каждый специалист видит по-разному, но есть определенные правила, которые соблюдаются абсолютно всеми.

Сама по себе стрелка представляет собой определенную металлическую емкость, к которой привариваются патрубки, предназначенные для подключения к котлу и обеспечения подачи и обратки. Также в систему встраиваются патрубки потребителей.

Опционально можно использовать патрубки, предназначенные для автоматического воздухоотводчика в верхней части установленной стрелки. В нижней же части устанавливается патрубок для крана, чтобы обеспечить отвод различного шлама и грязи. Помимо всего прочего, в каком-нибудь месте также можно поставить патрубок для подпитки воды в систему.

Первое правило

Наиболее важное правило, которое нужно всегда соблюдать – это так называемое «правило трех диаметров», то есть диаметр установленной вами гидрострелки должен быть в три раза больше по сравнению с данным параметром у патрубков. Если вы хотите, чтобы гидроразделитель мог полноценно выполнять свои основные функции, то есть:

• отделять из системы шлам;
• выводить газы;
• выравнивать гидравлическую разницу;
• подавать подогретую воду котлу, чтобы обеспечить его большую долговечность.

Многие предпочитают экономить и изготавливать гидрострелки самостоятельно из полипропилена, но на самом деле это абсолютно неверное решение, принимаемое в основном людьми, мало понимающими особенности работы такого оборудования.

Именно по этой причине стоит использовать только полноценные металлические трубы, которые позволяют полностью реализовать потенциал такой технологии и будут действительно эффективно себя показывать на протяжении всего срока эксплуатации такой системы.

Схема котельной с гидрострелкой и коллектором

Гидравлический разделитель — устройство, овеянное множеством мифов. Чтобы разобраться, с какими задачами гидрострелка действительно способна справляться, а какие её свойства — лишь необоснованные заявления маркетологов, предлагаем подробно рассмотреть принцип действия этого узла и его назначение.

Как устроена гидрострелка

Гидрострелка представляет собой колбу с установленным в верхней части автоматическим воздухоотводчиком. На боковой поверхности корпуса врезаются патрубки для присоединения магистральных труб отопления. Внутри гидрострелка абсолютно полая, в нижней части может врезаться резьбовой патрубок для установки шарового крана, предназначение которого — слив отстоявшегося шлама со дна разделителя.

По сути своей гидравлическая стрелка — это шунт, закорачивающий потоки подачи и обратки. Целью работы такого шунта является выравнивание температуры теплоносителя, а также его расхода в генерирующей и распределительной частях гидравлической системы отопления. Для получения реального эффекта от гидросепаратора требуется тщательный расчёт его внутреннего объёма и мест врезки патрубков. Однако большинство представленных на рынке устройств изготавливается серийно без адаптации под конкретную систему отопления.

Часто можно встретить мнение, что в полости колбы обязательно должны присутствовать дополнительные элементы, такие как рассекатели потока или сетки для фильтрации механических примесей или отделения растворённого кислорода. В реальности такие способы модернизации не демонстрируют сколь-нибудь значимой эффективности и даже наоборот: например, при засорении сетки гидрострелка полностью перестаёт работать, а вместе с ней и вся система отопления.

Какие возможности приписывают гидросепаратору

В среде инженеров-теплотехников встречаются диаметрально противоположные мнения по поводу необходимости установки гидрсотрелок в системах отопления. Масла в огонь подливают заявления производителей гидротехнического оборудования, сулящие увеличение гибкости настройки режимов работы, повышение КПД и эффективности теплоотдачи. Чтобы отделить зёрна от плевел, для начала рассмотрим абсолютно беспочвенные заявления о «выдающихся» способностях гидравлических сепараторов.

КПД котельной установки никак не зависит от устройств, установленных после присоединительных патрубков котла. Полезное действие котла целиком и полностью заключено в преобразовательной способности, то есть в процентном отношении тепла, выделенного генератором, к теплу, поглощённому теплоносителем. Никакие специальные методы обвязки не могут повысить КПД, он зависит только от площади поверхности теплообменника и корректного выбора скорости циркуляции теплоносителя.

Многорежимность, которая якобы обеспечивается установкой гидрострелки, это также абсолютный миф. Суть обещаний сводится к тому, что при наличии гидрострелки можно реализовать три варианта соотношений расхода в генераторной и потребительской части. Первый — абсолютное выравнивание расхода, что на практике как раз возможно только при отсутствии шунтирования и наличии в системе только одного контура. Второй вариант, при котором в контурах расход больше, чем через котёл, якобы обеспечивает повышенную экономию, однако в таком режиме по обратке в теплообменник неизбежно поступает переохлаждённый теплоноситель, что порождает ряд негативных эффектов: запотевание внутренних поверхностей камеры сгорания или температурный шок.

Также существует ряд доводов, каждый из которых представляет бессвязный набор терминов, но по сути своей не отражающий ничего конкретного. К таковым относятся повышение гидродинамической стабильности, увеличение срока службы оборудования, контроль за распределением температуры и иже с ними. Также можно встретить утверждение, что гидроразделитель позволяет стабилизировать балансировку гидравлической системы, что на практике оказывается прямо противоположным. Если при отсутствии гидрострелки реакция системы на изменение протока в любой её части неизбежна, то при наличии разделителя она ещё и абсолютно непредсказуема.

Реальная область применения

Тем не менее, термогидравлический разделитель — устройство далеко не бесполезное. Это гидротехнический прибор и принцип его действия достаточно подробно описывается в специальной литературе. Гидрострелка имеет вполне определённую, пусть и достаточно узкую область применения.

Важнейшая польза от гидроразделителя — возможность согласовать работу нескольких циркуляционных насосов в генераторной и потребительской части системы. Часто случается, что подключенные к общему коллекторному узлу контуры снабжаются насосами, производительность которых отличается в 2 и более раз. Наиболее мощный насос при этом создаёт разницу давлений настолько высокую, что забор теплоносителя остальными устройствами циркуляции оказывается невозможным. Несколько десятков лет назад эта проблема решалась так называемым шайбованием — искусственным занижением протока в потребительских контурах путём вваривания в трубу металлических пластин с различным диаметром отверстий. Гидрострелка шунтирует подающую и обратную магистраль, за счёт чего разрежение и избыточное давление в них нивелируются.

Второй частный случай — избыточная производительность котла по отношению к потреблению контуров распределения. Такая ситуация характерна для систем, в которых ряд потребителей работает не на постоянной основе. Например, к общей гидравлике могут быть привязаны бойлер косвенного нагрева, теплообменник бассейна и отопительные контуры зданий, которые отапливаются лишь время от времени. Установка гидрострелки в таких системах позволяет поддерживать номинальную мощность котла и скорость циркуляции всё время, при этом излишек нагретого теплоносителя поступает обратно в котёл. При включении дополнительного потребителя разница расходов снижается и излишек уже направляется не в теплообменник, а в открытый контур.

Гидрострелка также может служить коллектором генераторной части при согласовании работы двух котлов, особенно если их мощность существенно отличается. Дополнительным эффектом от работы гидрострелки можно назвать защиту котла от температурного шока, но для этого расход в генераторной части должен превышать расход в сети потребителей не менее чем на 20%. Последнее достигается путём установки насосов соответствующей производительности.

Схема подключения и монтаж

Гидравлическая стрелка имеет схему подключения, столь же простую, как и собственное устройство. Большая часть правил относится не столько к подключению, сколько к расчёту пропускной способности и расположению выводов. Тем не менее, знание полной информации позволит провести монтаж корректно, а также убедиться в пригодности выбранной гидрострелки для её установки в конкретную систему отопления.

Первое, что нужно чётко усвоить — гидрострелка будет работать только в системах отопления с принудительной циркуляцией. При этом насосов в системе должно быть как минимум два: один в контуре генерационной части, и хотя бы один в потребительской. При прочих условиях гидравлический разделитель будет играть роль шунта с нулевым сопротивлением и, соответственно, закоротит собой всю систему.

Пример схемы подключения гидрострелки: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла; 3 — расширительный бак; 4 — циркуляционный насос; 5 — гидравлический разделитель; 6 — автоматический воздухоотводчик; 7 — запорные вентили; 8 — кран слива; 9 — контур № 1 бойлер косвенного нагрева; 10 — контур № 2 радиаторы отопления; 11 — трёхходовой кран с электроприводом; 12 — контур № 3 тёплый пол

Следующий аспект — размеры гидрострелки, диаметр и расположение выводов. В общем случае диаметр колбы определяется исходя из наибольшего расчётного протока в магистрали. За максимум может приниматься расход теплоносителя либо в генерационной, либо в потребительской части системы отопления согласно данным гидравлического расчёта. Зависимость диаметра колбы разделителя от протока описывается соотношением расхода к скорости протока теплоносителя через колбу. Последний параметр фиксированный и, в зависимости от мощности котельной установки, может варьироваться от 0,1 до 0,25 м/с. Частное, полученное при вычислении указанного соотношения, нужно умножить на поправочный коэффициент 18,8.

Диаметр патрубков подключения должен составлять 1/3 от диаметра колбы. При этом вводные патрубки располагаются от верха и низа колбы, а также друг от друга на расстоянии, равном диаметру колбы. В свою очередь выходные патрубки располагаются так, чтобы их оси были смещены относительно осей вводов на два собственных диаметра. Описанными закономерностями определяется общая высота корпуса гидрострелки.

Гидрострелка подключается к прямому и возвратному магистральному трубопроводам котла или нескольких котлов. Разумеется, при подключении гидрострелки не должно быть и намёка на сужение условного прохода. Это правило вынуждает использовать в обвязке котла и при подключении коллектора трубы с очень значительным условным проходом, что несколько осложняет вопрос оптимизации компоновки оборудования котельной и повышает материалоёмкость обвязки.

О сепарационных коллекторах

Напоследок кратко коснёмся темы многовыводных гидрострелок, также известных как сепколлы. По сути своей это коллекторная группа, в которой подающий и возвратный разветвитель объединены разделителем. Такого рода устройства крайне полезны при согласовании работы нескольких контуров отопления с разной нормой расхода и температурой теплоносителя.

Сепарационный коллектор вертикального монтажа позволяет обеспечить градиент температур в выходных патрубках за счёт смешивания порций теплоносителя. Это делает возможным прямое подключение, к примеру, бойлера косвенного нагрева, радиаторной группы и петель тёплого пола без смесительной группы: разница температур между соседними выводами сепколла будет естественным образом поддерживаться в пределах 10–15 °С в зависимости от режима циркуляции. Однако стоит помнить, что такой эффект возможен только если возвратный патрубок генераторной части расположен выше возвратных отводов потребителей.

В качестве итога дадим важную рекомендацию. Для большинства бытовых систем отопления мощностью до 100 кВт установка гидравлического разделителя не требуется. Гораздо более правильным решением будет подобрать производительность циркуляционных насосов и согласовать их работу, а для защиты котла от температурного шока связать магистрали трубкой-байпасом. Если же проектная либо монтажная организация настаивают на установке гидрострелки, это решение обязательно должно обосновываться технологически.

Одна и та же проблема встречается в сетевых системах с потоками вещества или энергии. Таковыми являются электрические сети, гидравлические сети, транспортные сети, компьютерные сети и многие другие.

Существует даже отдельная область математики, посвященная рассмотрению этих вопросов. Заниматься ею мы не станем, а перейдем c конкретными приложениями данной теории к бытовым системам отопления и коллекторам с гидрострелкой.

Принцип действия

Гидрострелка для отопления функционирует примерно также, как и стрелка железнодорожная.

Только в одном случае речь идет о распределении транспортных потоков, а в другом о распределении потоков теплоносителя – нагретой воды в системах отопления.

Действие данного устройства заключается в отделении первичного контура отопления ( котлового контура) от вторичного – собственно отопительного.

Конструкция с единственным коллектором отопления страдает многими недостатками. В частности при такой системе отопления отдельные компоненты отопительной системы оказывают друг на друга довольно сильное влияние, что не способствует их нормальной работе.

Конкретный пример дисбаланса в отопительном контуре

Пусть у нас имеется схема отопления на 4 контура, объединенных общим коллектором, и столько же зональных насосов, обеспечивающих подачу воды к зонам ее потребления.

При изменении количества зональных насосов или их характеристик, система будет неизбежно сталкиваться с последствиями взаимовлияния каждого из насосов на все остальные.

Это будет проявляться:

• в падении производительности каждого из насосов;
• в поломках и преждевременном износе оборудования при сильных перепадах давления;
• в отличающемся от нормы режиме эксплуатации всей системы. Общем снижении ее эффективности, неэкономичности и разбалансированности;
• в перегреве радиаторов, температура которых оказывается выше нормы даже при отключении насосов входящих в данный конкретный контур;
• в повышенной вероятности возникновения тепловых ударов, а также в других проблемах, решать которые предназначен коллектор с гидрострелкой.

Статью об изготовлении гидрострелки для отопления своими руками читайте здесь.

Необходимость применения

Приведем несколько примеров систем отопления, в которых монтаж гидравлического разделителя (другое название гидрострелки) представляется обоснованным:

1. При наличии в системе нескольких котлов. В качестве варианта можно привести пример отопительной системы с двумя котлами: одним — напольным, а другим — настенным. Причем необходимость использовать гидрострелку не зависит от конструкции и принципа действия котлов – главное, что их несколько.
2. В сложных отопительных системах с одним (или несколькими) котлом, но с несколькими зонами потребления. Допустим, вода в системе распределяется между системой типа «теплый пол», контуром бойлера и несколькими радиаторами отопления. И в этом случае без гидрострелки не обойтись.
3. В простых системах, не отвечающих указанным выше критериям, гидравлический разделитель можно не устанавливать.

Самостоятельное изготовление

Если говорить о чисто технической возможности этого, то можно ответить положительно – да, осуществить эту затею можно.

Если же речь идет о разумности данного действия, то ответить однозначно не получится. Все зависит от обстоятельств и конкретных возможностей владельца отопительной системы.

Если у вас достаточно денег, то с самостоятельной разработкой и монтажом стрелки можно не возиться. Разумеется, лишь в том случае, если такое конструирование не доставляет вам чисто творческое удовольствие.

Для тех, кто все же решился взяться за это дело, мы приведем рекомендации по проектированию и установке коллектора с гидравлическим разделителем.

Статью о конденсационных отопительных котлах читайте здесь.

Принципы расчета

Типы исполнения гидравлического разделителя Первым делом займемся математикой.

Расчет параметров гидравлического разделителя осуществляется в следующем порядке:

1. Определяем три исходных величины для расчета: расход первого контура (Q1), расход второго контура (Q2) и максимальную вертикальную скорость воды (V) в самой гидрострелке.
2. Вычисляем модуль разницы |Q1-Q2| — это тот самый перепад расхода, который должен быть компенсирован гидрострелкой. Каждый насосный контур вносит свой вклад в общий объем циркуляции теплоносителя в системе.

Нетрудно видеть, что при Q1=Q2 потребность в разделители отсутствует. Но такого обычно не бывает.

Исходя из требований к конструкции, принимаем V — скорость теплоносителя, равной любому числу в диапазоне от 0.1 до 0.2 метров в секунду. Эта скорость не должна быть больше, так как вода не должна поступать в разделитель со слишком большой скоростью. Вычисляем искомый внутренний диаметр колонки гидрострелки по формуле: D = 18.81 X √(Q/V)

Что касается материала, то лучше всего изготовить гидрострелку из нержавеющей стали. При этом существует два различных конструктивных исполнения разделителя c различным взаимным расположением патрубков. Они показаны на рисунке выше. На этом же рисунке приведены все характерные размеры конструкции:

В заключение отметим, что многие известные производители отопительной техники наладили выпуск коллекторов со встроенным гидравлическим разделителем.

Смотрите видео, в котором опытный специалист разъясняет особенности схемы изготовления гидрострелки с коллектором:

Чертеж Гидрострелки довольно прост.

Если есть сварочный аппарат и есть опыт сварки то самому сварить гидрострелку довольно просто. Но, есть много подвохов.

Чертеж Гидрострелки можно найти в интернете, но они все разные, нет одного шаблона. Все чертежи гидрострелок отличаются. Строение Гидрострелки каждый видит по-своему, но есть одно правило, которое соблюдают все.

Гидрострелка это емкость из металла (т.е. профильная или круглая труба), к которой приварены патрубки подключения к котлу (подача и обратка) и патрубки потребителей (подача и обратка).

Так же опционально могут быть патрубки для автоматического воздухоотводчика (или группы безопасности) на 1/2″ в верхней части гидрострелки.

В нижней части патрубок на 1/2″ для крана для отвода шлама и грязи.

Также где-нибудь может располагаться патрубок 1/2″ для подпитки воды в систему.

Основное правило которое нужно соблюсти это правило 3-х диаметров. Т.е. диаметр гидрострелки должен быть равен 3-м диаметрам патрубков. Чтобы гидрострелка несла основные функции которые для нее предназначены:

1. Отделяет шлам из системы.

2. Выводит газы из системы.

3. Выравнивает гидравлическую разницу в системе.

4. Подает котлу подогретую воду, тем самым продлевая жизнь котлу.

Некоторые пытаются сэкономить и изготовить гидрострелку из полипроиплена своими руками. Это мнение дилетантов которые, ничего не знают о работе и назначении гидрострелки подробнее тут.

Большинство гидрострелки и коллекторы выглядят по разному так как подстраивают эти изделия под определенные проекты в котельных.

Размеры котельных обычно малы и им мало место уделяют. Котлы выбирают тоже разные в котельных тоже разные Buderus, Baxi, Rinnai и т.д.

Размеры и строения коттеджей тоже разные 2-х, 3-х этажные, с бассейном и без. С теплым полом и без. С баней и другими постройками.

Поэтому чертеж гидрострелки выглядит везде по разному. И чертеж делают сразу с коллекторами отопления.

На данной схеме котельной видно расположение всех составляющих в котельной.

Помимо Гидрострелки вам так же понадобится коллектор распределительный. В этом плане мы можем предложить уже готовое изделие: Это совмещенная Гидрострелка с коллектором в одном изделии, а так же гидрострелка с коллектором из нержавеющей стали.

Схема котельной вместе с Бойлером косвенного нагрева в разрезе

принцип работы, назначение и расчеты

Главная » Отопление » Что такое гидрострелка (гидравлический разделитель) в системе отопления

Спроектировать собственную систему отопления далеко непросто. Даже если «планируют» ее монтажники, вам надо быть в курсе многих нюансов. Во-первых, чтобы проконтролировать их работу, во-вторых, чтобы оценить необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы усиленно пропагандируется гидрострелка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В некоторых случаях оно очень полезно, в других без него легко можно обойтись. 

Что такое гидрострелка и где её устанавливают

Содержание статьи

Правильное название этого устройства — гидравлическая стрелка или гидроразделитель. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы с приваренными патрубками. Внутри, как правило, ничего нет. В некоторых случаях могут стоять две сетки. Одна (вверху) для лучшего «отхождения» воздушных пузырьков, вторая (внизу) для отсева загрязнений.

Примеры гидрострелок промышленного производства

В системе отопления гидрострелка ставится между котлом и потребителями — отопительными контурами. Располагаться может как горизонтально, так и вертикально. Чаще ставят вертикально. При таком расположении в верхней части ставят автоматический воздухоотводчик, внизу — запорный кран. Через кран периодически сливается некоторая часть воды с накопившейся грязью.

Где в системе отопления ставят гидроразделитель

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель, одновременно с основными функциями, отводит воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Гидрострелка нужна для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Она обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Потому еще называют это устройство — гидравлический разделитель или гидроразделитель.

Схематическое изображение гидрострелки и ее места в системе отопления

Гидрострелку ставят в том случае, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторах, водяном теплом полу, бойлере косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подбирается так, чтобы котловой насос мог перекачивать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем нужна гидрострелка для отопления? Давайте рассмотрим на примере. В системе отопления с несколькими насосами они зачастую имеют разную производительность. Часто получается так, что один насос в разы более мощный. Ставить все насосы приходится рядом — в коллекторном узле, где они гидравлически связаны. Когда мощный насос включается на полную мощность, все остальные контура остаются без теплоносителя. Такое случается сплошь и рядом. Чтобы избежать подобных ситуаций и ставят в системе отопления гидрострелку. Второй путь — разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически, возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они отображены на рисунке ниже. Первый — когда насос котла прокачивает ровно столько же теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, в реальной жизни встречающаяся очень редко. Объясним почему. Современное отопление подстраивает работу по температуре теплоносителя или по температуре в помещении. Представим, что все идеально рассчитали, подкрутили вентили и после настройки достигнуто равенство. Но через некоторое время параметры работы котла или одного из контуров отопления изменятся. Оборудование подстроится под ситуацию, а равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может просуществовать считанные минуты (или даже еще меньше).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки — когда расход отопительных контуров больше мощности котлового насоса (средний рисунок). Эта ситуация опасна для системы и допускать ее нельзя. Она возможна, если насосы подобраны неправильно. Вернее, насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения требуемого расхода, в контуры вместе с нагретым теплоносителем от котла будет подаваться теплоноситель из обратки. То есть, на выходе котла, например, 80°C, в контура после подмеса холодной воды идет, например, 65°C (реальная температура зависит от дефицита расхода). Пройдя по отопительным приборам, температура теплоносителя опускается на 20-25°С. То есть, температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°C. Если сравнить с выходной — 80°C, то дельта температур слишком велика для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы — когда насос котла подает больше нагретого теплоносителя, чем требуют отопительные контура (правый рисунок). В этом случае часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя поднимается, работает он в щадящем режиме. Это и есть нормальный режим работы системы отопления с гидрострелкой.

Когда гидрострелка нужна

Гидрострелка для отопления нужна на 100%, если в системе будет стоять несколько котлов, работающих в каскаде. Причем работать они должны одновременно (во всяком случае, большую часть времени). Вот тут, для корректной работы гидроразделитель — лучший выход.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка — лучший вариант

Еще гидрострелка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В емкости гидроразделителя постоянно происходит смешивание теплой и холодной воды. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе котла. Для чугунного теплообменника — это благо. Но с той же задачей справится байпас с трехходовым регулируемым клапаном и обойдется он значительно дешевле. Так что даже для чугунных котлов, стоящих в небольших системах отопления, с примерно одинаковым расходом вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно поставить

Если в системе отопления есть только один насос — на котле, гидрострелка не нужна совсем. Можно обойтись и если устанавливаются один-два насоса на контуры. Такую систему можно будет сбалансировать при помощи регулировочных кранов. Когда установка гидрострелки оправдана? Когда в наличии такие условия:

• Контуров три и больше, все очень разной мощности (разный объем контура, требуется разная температура). В таком случае, даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров, есть возможность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда при включении насоса теплых полов, радиаторы стынут. Вот в этом случае нужна гидроразвязка насосов и потому ставится гидравлическая стрелка.
• Кроме радиаторов имеется водяной теплый пол, отапливающий значительные площади. Да, его подключать можно через коллектор и смесительный узел, но он может заставлять работать котловой насос в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы на отоплении, скорее всего, нужна установка гидрострелки.
• В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) собираетесь установить автоматическую регулирующую аппаратуру — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом не хотите/не можете регулировать систему вручную (кранами).

Пример системы отопления с гидрострелкой

В первом случае гидроразвязка, скорее всего, нужна, во втором, стоит думать об ее установке. Почему только думать? Потому что это немалые расходы. И дело не только в стоимости гидрострелки. Она стоит около 300$. Придется ставить еще дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при небольшой системе без гидрострелки без них можно обойтись), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел они уже управляться не смогут. В сумме с платой за монтаж оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно немало.

Зачем тогда ставят это оборудование? Потому что с гидрострелкой отопление работает стабильнее, не требует постоянной подстройки потока теплоносителя в контурах. Если вы спросите владельцев коттеджей, у которых отопление сделано без гидроразделителя, вам скажут, что часто приходится перенастраивать систему — крутить вентиля, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются различные элементы отопления. Например, на первом этаже теплый пол, радиаторы на двух этажах, отапливаемые подсобные помещения, в которых надо поддерживать минимальную температуру (гараж, например). Если у вас предполагается примерно такая же система, а перспектива «подстройки» вас не устраивает, можно ставить гидрострелку для отопления. При ее наличии в каждый контур идет столько теплоносителя, сколько он требует в данный момент и никоим образом не зависит от параметров эксплуатации, работающих рядом насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Подбирается гидравлический разделитель с учетом максимально возможной скорости потока теплоносителя. Дело в том, что при высокой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы не было этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, нужные для гидроразделителя

По максимальному потоку теплоносителя

Чтобы рассчитать диаметр гидрострелки по этому методу, единственное, что нужно знать — это максимальный поток теплоносителя, который возможен в системе и диаметр патрубков. С патрубками все просто — вы же знаете, какой трубой будете делать разводку. Максимальный поток, который может обеспечить котел, мы знаем (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход на все контуры складывается, сравнивается с мощностью котлового насоса. Большая величина подставляется в формулу для расчета объема гидрострелки.

Формула расчета диаметра гидравлического разделителя для системы отопления в зависимости от максимального потока теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 куб/час. Допустимая максимальная скорость берется стандартная — 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9 * √ 7,6/0,2 = 18,9 * √38 = 18,9 * 6,16 = 116,424 мм. Если округлить, получаем, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но ей можно доверять. Нужна будет мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе.

Расчет гидрострелки по мощности котла

Расчет также несложный. Пусть максимальная мощность котла — 50 кВт, дельта температур — 10°C, диаметры патрубков такие же — 6,3 см. Подставив цифры, получаем — 18,9 * √ 50 / 0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9* 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как найти длину гидрострелки

С диаметром гидроразделителя для отопления определились, но надо знать еще и длину. Ее подбирают в зависимости от диаметра подключаемых патрубков. Есть два вида гидрострелок для отопления — с отводами, расположенными один напротив другого и с чередующимися патрубками (располагаются со сдвигом один относительно другого).

Определяем длину гидрострелки из круглой трубы

Рассчитать длину в этом случае легко — в первом случае это 12d, во втором — 13d. Для средних систем можно и диаметр подобрать в зависимости от патрубков — 3*d. Как видите, ничего сложного. Рассчитать можно самостоятельно.

Купить или сделать своими руками?

Как говорили, готовая гидрострелка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Чтобы снизить затраты, возникает закономерное желание сделать ее самостоятельно. Если варить умеете, никаких проблем — купили материалы и сделали. Но при этом надо учесть следующие моменты:

• Резьба на сгонах должна быть хорошо прорезанной и симметричной.
• Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самодельного изделия может быть «не очень»

Вроде, очевидные вещи. Но вы удивитесь, как сложно найти четыре нормальных сгона с нормально сделанной резьбой. Далее, все сварные швы должны быть качественными — система будет работать под давлением. Сгоны приварены строго перпендикулярно к поверхности, на нужном расстоянии. В общем, не такая простая это задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, придется искать исполнителя. Найти его совсем непросто: либо дорого просят за услуги, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, многие решают купить гидрострелку, несмотря на немалую стоимость. Тем более, в последнее время, отечественные производители делают не хуже, но намного дешевле.

Гидрострелка для отопления из полипропилена — рекомендации по изготовлению

О гидравлических разделителях для отопления на просторах интернета в буквальном смысле ходят легенды. Им приписывают множество «чудодейственных» свойств и функций. Но цель данной статьи – не развенчание мифов, а пояснение истинного назначения этого отопительного элемента и принципа его работы. Также любителям систем из ППР мы расскажем, как рассчитывается и устанавливается гидрострелка из полипропилена и можно ли ее сделать своими руками.

Для чего нужна гидрострелка

Если у вас в доме планируется монтаж простой системы отопления закрытого типа, где задействовано не более 2 циркуляционных насосов, то гидравлический разделитель вам точно не понадобится.

Когда контуров и насосов – три, при этом один из них предназначен для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно обойтись без гидрострелки. Задуматься о разделении отопительных контуров надо в ситуации, когда схема выглядит следующим образом:

Примечание. Здесь показаны 2 котла, работающих в каскаде. Но это не принципиально, котел может быть и один.

В представленной схеме гидрострелки нет, но без ее монтажа тут явно не обойтись. Есть 4 контура, в которых действует столько же насосов разной производительности. Самый мощный из них создаст в подающем коллекторе разрежение, а в обратном – повышенное давление. При одновременной работе насосу меньшей производительности просто не хватит сил на преодоление этого разрежения и он не сможет отобрать теплоноситель на свой контур. По итогу ветвь не будет функционировать, поскольку насосы мешают друг другу.

Важно. Даже если паспортная производительность насосных агрегатов одинакова, то гидравлическое сопротивление ветвей всегда будет разным. Соответственно, реальный расход теплоносителя в каждом контуре все равно отличается, идеально выверить систему невозможно.

Чтобы устранить перепад давления ΔР, возникающий между коллекторами и дать возможность всем насосам спокойно отбирать нужное количество теплоносителя, в схему включается гидрострелка. Она представляет собой полую трубу расчетного сечения, чьей задачей является создание зоны нулевого давления между теплогенератором и несколькими потребителями. Как действует этот элемент в схеме обвязки котла, описано в следующем разделе.

Схема обвязки с котлом

Чтобы понять, как работает гидрострелка в системе отопления с несколькими контурами, мы предлагаем изучить схему ее обвязки с котлом, представленную ниже:

Теперь оба коллектора связаны между собой перемычкой, уравнивающей давление в подающей и обратной магистрали. Благодаря этому в каждый контур поступит столько теплоносителя, сколько нужно. При этом важно обеспечить такой же расход теплоносителя со стороны теплогенератора, иначе его температура на стороне потребителей может стать недопустимо низкой.

В интернете очень популярна схема гидрострелки (показана выше), изображающая 3 рабочих режима:

• суммарный расход теплоносителя в контурах потребителей и со стороны котла одинаков;
• отопительные ветви отбирают большее количество воды, чем ее обращается в котловом контуре;
• расход в кольце со стороны теплогенератора больше.

В действительности у гидрострелки режим работы один-единственный, он изображен на схеме под номером 3. Добиться идеального режима (№1) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ветвей потребителей все время меняется из-за работы термостатов, да и подобрать так точно насосы нереально. По схеме №2 действовать нельзя, потому что тогда большая часть теплоносителя станет обращаться по кругу со стороны потребителей.

Это приведет к понижению температуры в системе отопления, ведь со стороны котла в гидрострелке будет подмешиваться мало горячей воды. Чтобы поднять эту температуру, придется выводить теплогенератор на максимальный режим, что не способствует стабильной работе системы в целом. Остается вариант №3, при котором в коллекторы идет достаточное количество воды требуемой температуры. А уж понизить ее в контурах – задача трехходовых клапанов.

Функция гидрострелки в системе отопления лишь одна – создание зоны с нулевым давлением, откуда смогут отбирать теплоноситель любое число потребителей. Главное, — обеспечить необходимый расход со стороны источника тепла. Для этого реальная производительность котлового насоса должна быть немного больше суммы расходов на всех ветвях потребителей. Подробнее обо всех нюансах рассказано и показано на видео:

Схема изготовления гидрострелки с коллектором

Прежде чем купить гидрострелку или приступить к ее изготовлению своими руками, не помешает изучить устройство данного элемента. Оно очень простое: полая труба круглого или прямоугольного сечения снабжена несколькими патрубками с разных сторон для присоединения к отопительной сети. Причем патрубки для подключения подачи расположены, как правило, в верхней части трубы, а обратки – в нижней.

Примечание. Указанный способ подключения актуален при вертикальном монтаже гидрострелки. В то же время ее можно устанавливать и в горизонтальном положении.

Чаще всего для отопления применяется гидравлический разделитель, чье устройство предусматривает установку коллектора. Они даже продаются одним комплектом, а изготавливаются из таких материалов:

• низкоуглеродистая сталь;
• нержавеющая сталь;
• из полипропилена.

Существуют и более сложные модели, оборудованные не только воздухоотводчиком и сливным штуцером, но и гильзами для присоединения контрольных приборов и датчиков, а также различными сеточками и пластинами. Они служат для очистки теплоносителя и разделения потоков. Подобная гидрострелка, чье устройство изображено на чертеже, имеет приличную стоимость и требует периодического обслуживания:

Среди домашних мастеров принято делать гидрострелку из металлической трубы, но в силу немалой популярности и дешевизны полипропилена эта тенденция меняется. Ведь даже изготовленный из ППР элемент вместе с коллектором стоит немалых денег. Поэтому все чаще люди предпочитают сделать разделитель из полипропилена в домашних условиях, чем покупать его в магазине. Для этого нужна ППР труба соответствующего диаметра, тройники по числу будущих патрубков и 2 заглушки.

Поскольку диаметр трубы для изготовления гидрострелки довольно велик, то потребуется приобрести к сварочному аппарату соответствующую насадку, а при пайке выдержать достаточный промежуток времени. В принципе, сложного ничего нет, тройники соединяются между собой отрезками труб, а с торцов ставятся заглушки. Другое дело, что подобный разделитель может выглядеть не очень эстетично, да и не во всякой системе его можно эксплуатировать.

Дело в том, что теплогенераторы на твердом топливе часто могут выходить на максимальный режим работы, при котором температура воды близка к 90—95 °С. Конечно, полипропилен ее выдержит, но в нештатной ситуации (например, когда отключат электричество) температура на подаче может резко подскочить и до 130 °С. Это случается из-за инертности твердотопливных котлов, поэтому вся обвязка к ним, включая гидрострелку, должны быть металлическими. Иначе вас ждут плачевные последствия, как на фото:

Расчет гидрострелки

Разделитель для любой отопительной системы подбирается либо изготавливается по 2 параметрам:

• число патрубков для подключения всех контуров;
• диаметр либо площадь поперечного сечения корпуса.

Если количество патрубков подсчитать нетрудно, то для определения диаметра необходимо произвести расчет гидрострелки. Он производится через вычисление площади поперечного сечения по следующей формуле:

S = G / 3600 ʋ, где:

• S – площадь сечения трубы, м2;
• G – расход теплоносителя, м3/ч;
• ʋ — скорость потока, принимается равной 0.1 м/с.

Для справки. Столь невысокая скорость течения воды внутри гидравлического разделителя обусловлена необходимостью обеспечить зону практически нулевого давления. Если скорость увеличить, то возрастет и давление.

Значение расхода теплоносителя определяется ранее, исходя из потребной тепловой мощности отопительной системы. Если вы решили подобрать или купить элемент круглого сечения, то произвести расчет диаметра гидрострелки по площади сечения достаточно просто. Берем школьную формулу площади круга и определяем размер трубы:

D = √ 4S/π

Выполняя сборку самодельной гидрострелки, надо расположить патрубки на определенном расстоянии друг от друга, а не как попало. Ориентируясь на диаметр подключаемых труб, вычисляют расстояние между врезками, пользуясь одной из схем:

Заключение

Планируя установить гидравлический разделитель, важно понимать, когда он нужен, а когда нет. Ведь подобное оборудование значительно повысит стоимость монтажа вашей системы. Что касается идеи поставить либо сделать гидрострелку из полипропилена, надо уяснить, что ее совместное использование с твердотопливным котлом невозможно. Спаять же ее из трубы и тройников ППР для специалиста не составит труда.

особенности конструкции, чертеж, материалы исполнения

Гидрострелка с коллектором используется в системах отопления различной мощности. Это может быть загородный дом, коттедж на два хозяина, торговое или муниципальное учреждение. Необходимость данных изделий продиктована устройством котельного оборудования, в частности теплогенератора, который нуждается в защите от резких скачков давления на контурах.

 

Гидрострелка с коллектором обеспечит равномерное распределение рабочей жидкости по линиям системы, а также исключит их влияние друг на друга. В многоконтурном отоплении это особенно важно. В нашей новой статье мы попробуем разобраться с устройством гидравлического разделителя и коллектора, рассмотрим чертеж и материалы, применяемые в производстве.

 

Содержание

 

1. Гидрострелка отопления

2. Коллектор отопления

3. Гидрострелка с коллектором отопления из стали или полипропилена

4. Расчёт гидрострелки

 

 

Гидрострелка отопления

 

Гидрострелка это компенсирующий элемент, создающий в системе обменную зону, благодаря которой теплоноситель может забирать практически неограниченное количество потребителей. Конечно, сначала нужно определить оптимальный расход насоса, установленного на котле. Как правило, он всегда мощнее, чем все элементы.

 

 

 

 

Чертеж гидрострелки разрабатывается профессиональными инженерами и проектными организациями. Также на просторах интернета попадается довольно много схем от самоучек. Кому верить — решайте сами. Если цените своё время и деньги, то обращайтесь в профильные компании. Второй вариант подойдёт начинающим мастерам и даже со стажем, при условии, что есть несколько свободных дней для подготовки и реализации. Сложного ничего нет, главное правильно произвести расчёты.

 

 

 

Стрелка представляет собой сварное изделие с патрубками. Обычно её делают из стальных профилей квадратного или круглого сечения. Заготовки режут специальными ножницами и обрабатывают на фрезерных станках. В полой конструкции предусмотрено минимум четыре выхода, по два с каждой стороны. Первые для котла, вторые для контуров. Когда их больше трёх, целесообразно вывести стрелку на гребенку.

 

Коллектор отопления

 

Подающая и обратная гребенка соединяются с гидрострелкой через выходы. В результате сварки получается комбинированное изделие или, как часто говорят монтажники, балансировочный коллектор. С точки зрения функциональности он лучший в своём сегменте, действует комплексно, начиная с забора и заканчивая отдачей носителя.

 

 

 

Здесь стандартным чертежом не обойтись. Пользователю нужно знать расстояние от стены до трубопровода, точные габариты модуля и другие характеристики, которые у каждой котельной разные. Как бы не стремились компании вводить типовые параметры, приоритет остаётся за индивидуальностью. Все нюансы построения обвязки знают и на практике применяют опытные монтажники. Именно с ними мы и советуем вам проконсультироваться.

 

 

Гидрострелка с коллектором отопления из стали или полипропилена 

 

Варианты исполнения из металла и более лёгкого пп-пластика почти сравнялись в популярности. Однако многие забывают, что полипропилен не рассчитан на большую разницу температур. Это хорошо видно на примере твердотопливного котла. Дело в том, что эта группа тепловых генераторов обладает некоторой инертностью и не сразу реагирует на изменение условий.

 

Повышение температуры до 95 градусов гребенка ещё выдержит, а дальше расплавится. Например, при внеплановом отключении электричества происходит резкий выброс носителя, его температура может достигать 130 градусов. Для полипропилена это максимум, после которого восстановлению он не подлежит. 

 

 

Во избежание внеплановых ситуаций обвязку рекомендуется делать полностью металлической. Однако тут снова возникает вопрос, какой металл лучше. Ориентируйтесь на рыночную стоимость и то, сколько денег готовы потратить лично вы.

 

Конструкционная сталь традиционно используется для производства недорогих коллекторов. Прочная, легко обрабатывается, прослужит не менее 10 лет. Единственный недостаток, предрасположенность к ржавчине минимизируется при помощи отделки. Порошковое напыление глубоко проникает в структуру металла, создавая непроницаемую оболочку для химических сред и вредных веществ.

 

 

Коллекторы с гидрострелками из нержавеющей стали имеют более высокую цену. Причина в улучшенных свойствах металла. Ржавчине не подвержен, устойчив к механическим повреждениям, надолго сохраняет форму. Гарантийный срок моделей из нержавейки составляет 10 лет. Фактически вы получаете вечное изделие.

 

В заключение бонус для наших читателей. Инструкция по расчёту гидрострелки.

 

Вам нужно определить диаметр поперечного сечения и количество патрубков. Первое обычно не вызывает сложностей, с габаритами немного трудней. Нам понадобится формула 

 

S=Q/3600V   S м2 площадь сечения трубы Q м3/ч расход теплоносителя в соответствии с системой V м/с скорость носителя (по умолчанию 0,1)

 

 

Располагать патрубки следует на определённом расстоянии для этого можно воспользоваться следующими правилами

 

 

 

Покупка гидроразделителя с коллектором требует ответственного подхода. Обязательно посоветуйтесь с вашим мастером и помните, что потратив деньги один раз, вы обеспечиваете бесперебойную работу котла на многие годы вперёд. 

 

Что такое гидравлические коллекторы?

Эта статья была обновлена ​​15 июля 2016 года новыми изображениями.

Гидравлический коллектор — это компонент, который регулирует поток жидкости между насосами и приводами и другими компонентами в гидравлической системе. Его можно сравнить с распределительным щитом в электрической цепи, поскольку он позволяет оператору контролировать, сколько жидкости протекает между компонентами гидравлического оборудования. Например, в экскаваторе-погрузчике коллектор включается или отключается или отводит поток к телескопическим рычагам переднего и заднего ковша.Коллектор соединен с рычагами в кабине оператора, которые оператор использует для достижения желаемого поведения.

Коллектор состоит из различных гидравлических клапанов, соединенных друг с другом. Это различные комбинации состояний этих клапанов, которые допускают сложное поведение управления в коллекторе.

Проще говоря, гидравлический коллектор распределяет гидравлическое масло по контуру. Поток масла под давлением регулируется гидравлическими клапанами, установленными внутри коллектора и направляемыми через шланги к какому-либо рабочему устройству, такому как гидравлический двигатель или цилиндр.

Помимо обеспечения аккуратной и логичной компоновки, объединение компонентов в коллектор уменьшает пространство, перепад давления, требует меньше фитингов, меньше времени сборки и уменьшенных точек утечки. Коллекторы иногда рассматриваются как черный ящик, что делает проблему устранением неполадок. Однако, если система правильно спроектирована и контрольные точки установлены в ключевых местах, обнаружение проблемы становится намного быстрее и проще. Если преобразователи подключены к этим контрольным точкам, данные могут быть связаны с ПЛК станка и даже отображаться ЧМИ.

Типичные области применения включают станки, производственное и погрузочно-разгрузочное оборудование, пищевое, морское, внедорожное оборудование, тяжелую строительную технику, оборудование для нефтепромыслового и сельскохозяйственного оборудования, а также работы с клапанами.

Коллекторы бывают двух основных типов. Один из них представляет собой моноблочную конструкцию, которая содержит все проходы и клапаны для всей системы. Другой — модульно-блочный дизайн. Каждый модульный блок обычно поддерживает только один или два клапана и содержит соединительные проходы для этих клапанов, а также проточные положения.Обычно он соединяется с серией подобных модульных блоков, образуя целостную систему.

Гидравлические коллекторы, здесь и далее, предлагают различные пути прохождения жидкости через гидравлическую систему. Эти акриловые модели клапанов молотка демонстрируют сложности в их дизайне. Изображение предоставлено Lynch Group.

Моноблочные коллекторы

могут быть либо ламинарными, либо сверлильными металлическими блоками. Ламинарные коллекторы обычно изготавливаются из стали с проходами, фрезерованными или обработанными через несколько слоев металла.Эти пластины уложены друг на друга или уложены различными путями жидкости, определяемыми формой перекрывающихся каналов. Добавляются цельнометаллические наконечники, и весь стек спаяется вместе. Эти коллекторы могут выдерживать давление до 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Внутренние каналы могут быть обрезаны до любой необходимой формы, так что практически любой расход может быть приспособлен с минимальным перепадом давления.

Крупный план акриловых клапанов молотка. Изображение предоставлено Lynch Group.

Ламинарные коллекторы всегда разработаны по индивидуальному заказу.Клапаны и другие соединения могут быть расположены там, где это необходимо для конкретного применения. Но из-за постоянных форм проходов для потока и паяной конструкции этот тип коллектора не может быть легко изменен, если будущие изменения схемы станут необходимыми.

Металлические коллекторы из просверленного металла изготавливаются из пластин или прутков из стали, алюминия или ковкого чугуна. Как следует из названия, блоки просверлены, чтобы обеспечить контуры и проходы потока. Клапаны могут быть установлены по желанию, но просверленные проходы должны быть прямыми.

Другие коллекторы с просверленным блоком принимают патронные клапаны в полости, просверленные в поверхности коллектора. Соединительные проточные каналы проходят через коллектор из полостей клапанов. Некоторые патронные клапаны имеют резьбовые корпуса, которые удерживают их в резьбовых полостях; другие скользят в гладкие полости, где они удерживаются пластинами на поверхности коллектора.

Модульные системы коллекторов

легко модифицируются и могут быть добавлены к существующим коллекторам. Блоки обычно изготавливаются из ковкого чугуна, алюминия или стали.Блоки могут быть изготовлены на заказ или стандартными. Концевые пластины обычно герметизируют концы собранного коллектора, но эти пластины также могут быть просверлены для соединений насоса и резервуара. Соединительные, разделительные и распорные пластины обычно устанавливаются между основными строительными блоками. Соединительные пластины отводят поток из одного прохода в другой между блоками или останавливают поток между блоками, заглушая проход. Разделительные пластины позволяют потоку продолжаться или блокироваться закупоркой. Проставочные пластины увеличивают размеры между основными блоками, когда на монтажной поверхности необходимо разместить негабаритный клапан.

Верхние части основных модульных блоков портированы и просверлены, чтобы принять установленные на плите клапаны. Блоки с различными портами обычно доступны для каждого типа клапана и дополнительной пластины. Каждый тип идентифицирован для клапана, который он примет. Некоторые модульные системы могут принимать клапаны с картриджами, а также клапаны, установленные на плите. При определении системы коллекторов учитывайте взаимозаменяемость клапанов, плит и блоков.

Электрические соединения с коллекторами могут быть выполнены с помощью проводов, которые ведут непосредственно от источника питания к соответствующему соленоиду.Некоторые коллекторные системы имеют встроенные электрические желоба или каналы для прокладки внутренних электрических кабелей.

Поскольку существует множество конфигураций, доступных для проектирования коллектора, существует несколько пакетов программного обеспечения, которые могут помочь инженеру проектировать систему. Благодаря достижениям в этих пакетах программного обеспечения для проектирования и технологии ЧПУ установленная стоимость для индивидуальных моноблочных коллекторов, даже небольших серий, очень конкурентоспособна для систем, использующих модульные блоки или дискретные компоненты.

,

Инструменты для схем и схем гидравлических и пневматических P & ID

Диаграммы и схемы гидравлической мощности требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.

Гидравлические схемы и схемы требуют независимой проверки, поскольку в них используется уникальный набор символов и условных обозначений.

Fluid Power Diagrams и схемы

Различные символы используются при работе с системами, работающими с текучей мощностью.Текучая среда включает в себя движущую среду как газовую (например, воздушную), так и гидравлическую (например, водяную или масляную). Некоторые из символов, используемых в жидкостных энергетических системах, являются такими же или похожими на те, что уже обсуждались, но многие совершенно разные.

Гидравлические системы делятся на пять основных частей:

• Насосы,
• Резервуары,
• Приводы,
• Клапаны и
• Линии.

Насосы

В широкой области гидравлической мощности используются две категории символов насоса в зависимости от используемой движущей среды (т.е.гидравлический или пневматический). Основным символом насоса является круг, содержащий одну или несколько головок стрелок, указывающих направление (я) потока с точками стрелок, контактирующими с кружком.

Гидравлические насосы обозначены сплошными стрелками. Пневматические компрессоры представлены полыми наконечниками стрел. На рисунке 19 представлены общие символы, используемые для насосов (гидравлических) и компрессоров (пневматических) на гидравлических диаграммах мощности.

Рис. 19 Символы гидравлического насоса и компрессора

Резервуары

Резервуары обеспечивают место для хранения подвижной среды (гидравлическая жидкость или сжатый газ).Хотя символы, используемые для обозначения резервуаров, сильно различаются, для обозначения того, как резервуар обрабатывает жидкость, используются определенные условные обозначения.

Пневматические резервуары — это, как правило, простые резервуары, и их символика обычно представляет собой разновидность цилиндра, показанного на рисунке 20.

Гидравлические резервуары могут быть гораздо более сложными с точки зрения того, как жидкость поступает в резервуар и удаляется из него. Для передачи этой информации были разработаны условные обозначения. Эти символы на рисунке 20.

Рисунок 20 Символы резервуара гидравлической мощности

Привод

Привод в гидравлической системе — это любое устройство, которое преобразует гидравлическое или пневматическое давление в механическую работу. Приводы классифицируются как линейные и поворотные приводы.

Линейные приводы имеют поршневое устройство. Рисунок 21 иллюстрирует несколько типов линейных приводов и их обозначения на чертежах.

Рисунок 21 Символы для линейных приводов

Поворотные приводы обычно называют двигателями и могут быть фиксированными или переменными.Несколько наиболее распространенных вращающихся символов показаны на рисунке 22. Обратите внимание на сходство символов вращающегося двигателя на рисунке 22 и символов насоса, показанных на рисунке 19.

Разница между ними заключается в том, что точка стрелки касается круга в насос и хвост стрелки касается круга в двигателе.

Рис. 22 Символы для вращающихся приводов

Трубопровод

Единственная цель трубопровода в гидравлической силовой системе — транспортировка рабочей среды под давлением из одной точки в другую.Символы для различных линий и оконечных точек показаны на рисунке 23.

Рисунок 23 Символы линии гидравлической жидкости

Клапаны

Клапаны являются наиболее сложными символами в жидкостных энергетических системах. Клапаны обеспечивают контроль, необходимый для обеспечения того, чтобы движущий носитель направлялся в нужную точку при необходимости. Схемы гидравлической системы требуют намного более сложной символики клапана, чем стандартные P & ID, из-за сложной арматуры, используемой в гидравлических системах.

В типичном P & ID клапан открывает, закрывает или дросселирует рабочую жидкость, но редко требуется для перемещения рабочей жидкости любым сложным способом (обычными исключениями являются трех- и четырехходовые клапаны). В жидкостных энергетических системах клапан обычно имеет от трех до восьми труб, прикрепленных к корпусу клапана, при этом клапан способен направлять жидкость или несколько отдельных жидкостей в любом количестве комбинаций входных и выходных путей потока.

Символы, используемые для обозначения гидравлических клапанов, должны содержать гораздо больше информации, чем стандартная символика клапана P & ID.Чтобы удовлетворить эту потребность, условное обозначение клапана, показанное на следующих рисунках, было разработано для P & ID гидравлической мощности.

Рисунок 24, вид в разрезе, показывает пример внутренней сложности простого гидравлического клапана гидравлического типа. На рисунке 24 показан четырехходовой / трехпозиционный клапан и его работа для изменения потока жидкости. Обратите внимание, что на рисунке 24 оператор клапана не идентифицирован, но, как и стандартный клапан рабочей жидкости, клапаном может управлять диафрагма, двигатель, гидравлический, соленоидный или ручной оператор.

Гидравлические клапаны с гидравлическим приводом от электромагнита приводятся в обесточенное положение. Включение электромагнитного клапана приведет к смещению клапана в другое отверстие. Если клапан управляется не соленоидом или является многопортовым клапаном, информация, необходимая для определения работы клапана, будет указана на каждом чертеже или в сопровождающей его распечатке легенды.

Рисунок 24 Работа клапана

См. Рисунок 25, чтобы увидеть, как клапан на рисунке 24 превращается в полезный символ.

Рисунок 25 Разработка символов клапана

На рисунке 26 показаны символы для различных типов клапанов, используемых в гидравлических системах питания.

Рисунок 26 Условные обозначения клапанов мощности жидкости

Считывание диаграмм мощности жидкости

Используя ранее обсужденную символику, теперь можно прочитать диаграмму мощности жидкости. Но прежде чем читать некоторые сложные примеры, давайте посмотрим на простую гидравлическую систему и преобразуем ее в диаграмму мощности.

Используя рисунок на рисунке 27, левая часть рисунка 28 перечисляет каждую часть и ее символ мощности жидкости.В правой части рисунка 28 показана гидравлическая схема мощности, представляющая чертеж на рисунке 27.

Рисунок 27 Простая гидравлическая система питания

Рисунок 28 Линейная диаграмма простой гидравлической системы питания

С пониманием Принципы, используемые при чтении жидкостной диаграммы мощности, могут быть интерпретированы любой диаграммой. На рисунке 29 показана схема, которая может встретиться в инженерной сфере.

Чтобы прочитать эту диаграмму, будет представлена ​​пошаговая интерпретация того, что происходит в системе.

Рисунок 29 Типичная диаграмма мощности жидкости

Первый шаг — получить общее представление о происходящем. Стрелки между A и B в нижнем правом углу рисунка показывают, что система предназначена для прессования или зажима детали какого-либо типа между двумя секциями машины. Гидравлические системы часто используются при прессовании или других применениях, где заготовка должна удерживаться на месте.

С пониманием основной функции, подробное исследование диаграммы может быть выполнено, используя пошаговый анализ каждой пронумерованной локальной области на диаграмме.

НОМЕР МЕСТНОГО РАЙОНА 1

Символ для открытого резервуара с фильтром. Фильтр используется для очистки масла перед его поступлением в систему.

НОМЕР МЕСТНОГО МЕСТА 2

Насос с фиксированным рабочим объемом, с электрическим приводом. Этот насос обеспечивает гидравлическое давление в системе.

НОМЕР МЕСТНОГО МЕСТА 3

Символ для предохранительного клапана с отдельным манометром. Предохранительный клапан управляется пружиной и защищает систему от избыточного давления. Он также действует как разгрузочный клапан для сброса давления, когда цилиндр не работает.Когда давление в системе превышает заданное значение, клапан открывается и возвращает гидравлическую жидкость обратно в резервуар. Измеритель показывает, какое давление в системе.

НОМЕР МЕСТНОГО МЕСТА 4

Составной символ для 4-ходового 2-позиционного клапана. Кнопка PB-1 используется для активации клапана путем подачи питания на соленоид S-1 (обратите внимание, что клапан показан в обесточенном положении). Как показано, гидравлическая жидкость высокого давления направляется из порта 1 в порт 3, а затем в нижнюю камеру поршня.Это приводит в движение и удерживает поршень в локальной области № 5 во втянутом положении. Когда поршень полностью втянут и гидравлическое давление нарастает, разгрузочный (разгрузочный) клапан поднимает и поддерживает давление системы на заданном уровне.

Когда PB-1 нажат и S-1 включен, 1-2 порта совмещены, а 3-4 порта совмещены. Это позволяет гидравлической жидкости проникать в верхнюю камеру поршня и опускать его вниз. Жидкость в нижней камере сливается через 3-4 отверстия обратно в резервуар.Поршень будет продолжать движение вниз до тех пор, пока не будет выпущен PB-1 или пока не будет достигнут полный ход, после чего клапан разгрузки (разгрузочный) поднимется.

НОМЕР МЕСТНОГО МЕСТА 5

Приводной цилиндр и поршень. Цилиндр предназначен для приема жидкости в верхней или нижней камерах. Система спроектирована таким образом, что, когда давление подается на верхнюю камеру, нижняя камера выравнивается для слива обратно в резервуар. Когда давление прикладывается к нижней камере, верхняя камера выравнивается так, что она стекает обратно в резервуар.

Типы диаграмм мощности жидкости

Для демонстрации работы систем можно использовать несколько видов диаграмм. С пониманием того, как интерпретировать рисунок 29, читатель сможет интерпретировать все последующие диаграммы.

Наглядная схема показывает физическое расположение элементов в системе. Компоненты представляют собой контурные чертежи, на которых показана внешняя форма каждого элемента. Наглядные чертежи не показывают внутреннюю функцию элементов и не представляют особой ценности для технического обслуживания или устранения неисправностей.На рисунке 30 показана графическая схема системы.

Рис. 30 Графическая диаграмма мощности жидкости

Диаграмма выреза показывает как физическое расположение, так и работу различных компонентов. Обычно он используется в учебных целях, потому что объясняет функции, показывая, как устроена система. Поскольку эти диаграммы требуют так много места, они обычно не используются для сложных систем.

На рис. 31 показана система, представленная на рис. 30, в формате вырезов и показаны сходства и различия между двумя типами диаграмм.

Рис. 31 Диаграмма мощности вырезаемой жидкости

Схематическая диаграмма использует символы для отображения элементов в системе. Схемы предназначены для предоставления функциональной информации системы. Они не точно представляют относительное расположение компонентов. Схемы полезны в работах по техническому обслуживанию, и понимание их является важной частью устранения неполадок.

На рисунке 32 представлена ​​принципиальная схема системы, показанной на рисунке 30 и рисунке 31.

Рис. 32 Схема гидравлической мощности

.

Основная идея — гидравлическая система

Основная идея любой гидравлической системы очень проста: Сила, которая прикладывается в одной точке, передается в другую точку с помощью несжимаемой жидкости. Жидкость почти всегда является каким-то маслом. Сила почти всегда умножается в процессе. На рисунке ниже показана простейшая гидравлическая система:

Этот контент не совместим с этим устройством.

Простая гидравлическая система, состоящая из двух поршней и маслонаполненной трубы, соединяющей их. Нажмите на красную стрелку, чтобы увидеть анимацию.

На этом чертеже два поршня (красного цвета) вставляются в два стеклянных цилиндра, заполненных маслом (светло-голубой) и соединенных друг с другом с помощью масляной трубки. Если приложить нисходящую силу к одному поршню (левый на этом чертеже), то сила передается на второй поршень через масло в трубе.Поскольку масло несжимаемо, эффективность очень хорошая — почти все приложенное усилие появляется на втором поршне. Самое замечательное в гидравлических системах состоит в том, что труба, соединяющая два цилиндра, может иметь любую длину и форму, позволяя ей проникать сквозь все виды вещей, разделяющих два поршня. Труба также может быть разветвленной, так что один главный цилиндр может приводить в движение более одного ведомого цилиндра , если это необходимо.

Отличительной особенностью гидравлических систем является то, что очень просто добавить умножение (или деление) силы в систему.Если вы читали, как работают блоки и снасти или как работают механизмы, то вы знаете, что сила торговли для расстояния очень распространена в механических системах. В гидравлической системе все, что вам нужно сделать, это изменить размер одного поршня и цилиндра относительно другого, как показано здесь:

Этот контент не совместим с этим устройством.

Гидравлическое умножение. Поршень справа имеет площадь поверхности, в девять раз большую, чем поршень слева.Когда сила прикладывается к левому поршню, он будет перемещать девять единиц на каждую единицу, на которую движется правый поршень, а сила умножается на девять на правом поршне. Нажмите на красную стрелку, чтобы увидеть анимацию.

Чтобы определить коэффициент умножения , начните с рассмотрения размера поршней. Предположим, что диаметр поршня слева составляет 2 дюйма (радиус 1 дюйм), а диаметр поршня справа — 6 дюймов (радиус 3 дюйма). Площадь двух поршней составляет Pi * r ² .Следовательно, площадь левого поршня составляет 3,14, а площадь поршня справа — 28,26. Поршень справа в 9 раз больше, чем поршень слева. Это означает, что любое усилие, приложенное к левому поршню, на правом поршне будет в 9 раз больше. Поэтому, если вы приложите усилие вниз на 100 фунтов к левому поршню, справа появится усилие вверх на 900 фунтов. Единственная проблема в том, что вам придется нажимать на левый поршень на 9 дюймов, чтобы поднять правый поршень на 1 дюйм.

Тормоза в вашем автомобиле — хороший пример базовой гидравлической системы с поршневым приводом. Когда вы нажимаете педаль тормоза в своем автомобиле, она нажимает на поршень в главном тормозном цилиндре. Четыре ведомых поршня, по одному на каждое колесо, приводятся в действие, чтобы прижимать тормозные колодки к тормозному ротору, чтобы остановить автомобиль. (На самом деле, сегодня почти во всех автомобилях на дороге два главных цилиндра приводят в движение два ведомых цилиндра каждый. Таким образом, если у одного из главных цилиндров возникает проблема или возникает утечка, вы все равно можете остановить автомобиль.)

В большинстве других гидравлических систем гидравлические цилиндры и поршни соединены через клапаны с насосом, подающим масло высокого давления. Вы узнаете об этих системах в следующих разделах.

,

HydroMan | Paro Software

HydroMan — это полный 3D-пакет программного обеспечения для проектирования гидравлических коллекторов, предназначенный для быстрого проектирования сложных гидравлических коллекторов, и он одинаково эффективен для простых конструкций. HydroMan хорошо организован, эффективен и чрезвычайно прост в использовании. С HydroMan вы можете быстро и легко создать безошибочную конструкцию коллектора.

Легко, Быстро, Умно

Создайте свой гидравлический коллектор в кратчайшие сроки.Вам не нужно обучение или Обширные знания программного обеспечения типа CAD для использования HydroMan. Чтение резюме достаточно, чтобы вы начали разрабатывать свой оптимальный коллектор за короткое время.

Благодаря сочетанию 3D и 2D, проектирование в HydroMan легко и эффективно. Умные инструменты в нашем программное обеспечение поможет вам эффективно создать безупречный дизайн, выявление потенциальных ошибок в процессе проектирования и предоставление контрольного списка для ваших цепей.

Как только ваш дизайн будет завершен, HydroMan создаст соответствующий список буровых работ, добычу и сборочный чертеж, ведомость материалов и контрольный список; все очень эффективно одним щелчком мыши.

Обширная библиотека

Сосредоточьтесь больше на дизайне вашего коллектора, а не на административном сторона процесса проектирования, используя нашу библиотеку, содержащую практически все полости и отверстия, используемые в гидравлике, включая новейшие технические данные и подробную информацию о продукте.Мы также рады изготовить на заказ специальные узоры или инструменты для полости ты.

Вы можете легко добавить свои предметы в библиотеку, или мы можем добавить их для вас (просто спросите). Из библиотеки вы можете вставлять элементы прямо в ваш дизайн.

CAD-совместимый

HydroMan совместим со многими программами CAD.Для наиболее часто используемые программы CAD мы включили функцию легко экспортировать ваш дизайн.

Неограниченная служба поддержки

Наша команда предоставит вам всю необходимую поддержку гарантировать безупречную конструкцию гидравлической системы.

Мы считаем себя готовыми, только если вы удовлетворены на 100%.

Вы можете связаться с нами напрямую по телефону, электронной почте и / или запланировать видео тренинг или посмотрите наши учебные пособия.

Коллектор Дизайн Сервис

Мы с удовольствием применим наш обширный опыт в области гидравлики и опыт, чтобы помочь разработать свой коллектор для вас.

,