Hydrostrel: nguyên lý hoạt động, mục đích và tính toán

Cần có mũi tên thủy lực để thực hiện cân bằng thủy động lực học trong hệ thống sưởi

Tại sao tôi cần một mũi tên thủy lực trong hệ thống sưởi ấm?

Rất đơn giản để giải thích lý do tại sao cần súng nước để sưởi ấm. Quá trình mất cân bằng cung cấp nhiệt đã quen thuộc với các chủ sở hữu nhà riêng. Một nồi hơi hiện đại có một mạch có thể tích nhỏ hơn dòng tuần hoàn của người tiêu dùng. Hoạt động của mũi tên thủy lực gia nhiệt cho phép tách mạch thủy lực của bộ sinh nhiệt ra khỏi mạch thứ cấp, tăng độ tin cậy và chất lượng của hệ thống.

Câu trả lời cho câu hỏi: “Công dụng của mũi tên thủy lực trong hệ thống sưởi ấm là gì?” Là danh sách các ưu điểm của hệ thống sưởi bằng bộ tách nhiệt thủy lực:

• thiết bị phân tách là điều kiện tiên quyết để nhà sản xuất thiết bị bảo hành bảo dưỡng đối với lò hơi có công suất từ ​​50 kw trở lên, hoặc máy phát nhiệt có bộ trao đổi nhiệt bằng gang;
• thiết bị cung cấp dòng chảy tối đa với dòng chảy tầng của chất làm mát, duy trì sự cân bằng thủy lực và nhiệt độ của hệ thống sưởi;
• kết nối song song của mũi tên nước đun nóng và mạch tiêu thụ tạo ra tổn thất áp suất, năng suất và nhiệt năng tối thiểu;
• sự bố trí đầu gối của các đường ống cấp-hồi đảm bảo gradient nhiệt độ của các mạch thứ cấp;

Sơ đồ dòng chảy của chất làm mát trong ống góp với mũi tên thủy lực

• lựa chọn và tính toán tối ưu mũi tên thủy lực để gia nhiệt bảo vệ nồi hơi khỏi sự chênh lệch nhiệt độ cung cấp - bảo vệ thiết bị khỏi sốc nhiệt, cân bằng lưu lượng tuần hoàn của dòng nước trong mạch sơ cấp và thứ cấp;
• thiết bị làm tăng hiệu suất lò hơi, cho phép tuần hoàn thứ cấp của một phần chất làm mát trong mạch lò hơi, tiết kiệm điện và nhiên liệu;
• hỗn hợp duy trì một lượng nước lò hơi không đổi;
• trong trường hợp khẩn cấp, bộ phân tách bù cho dòng thiếu hụt trong mạch thứ cấp;
• bộ tách rỗng làm giảm ảnh hưởng của các máy bơm có công suất kW khác nhau trên các mạch thứ cấp và lò hơi;
• chức năng bổ sung của bộ tách thủy lực - giảm lực cản thủy lực, tạo điều kiện để tách khí hòa tan và bùn.

Trong hệ thống sưởi đa mạch, việc sử dụng mũi tên thủy lực là bắt buộc để vận hành cân bằng

Nguyên lý hoạt động của mũi tên gia nhiệt cho phép ổn định các quá trình thủy động trong hệ thống. Loại bỏ kịp thời các tạp chất cơ học khỏi chất làm mát sẽ kéo dài tuổi thọ của máy bơm, van, đồng hồ đo, cảm biến, thiết bị sưởi. Bằng cách phân chia các dòng chảy (mạch tạo nhiệt và mạch tiêu thụ độc lập), mũi tên thủy lực đảm bảo sử dụng tối đa nhiệt đốt cháy nhiên liệu.

Sưởi ấm thiết bị mũi tên nước

Bình tách thủy lực là một bình rỗng thẳng đứng được làm bằng các ống đường kính lớn (hình vuông) với các nút hình elip ở hai đầu. Kích thước của dải phân cách được xác định bởi công suất (kW) của lò hơi và phụ thuộc vào số lượng và khối lượng mạch.

Một thân kim loại nặng được gắn trên các chân đỡ để ngăn chặn ứng suất dòng trên đường ống. Các thiết bị nhỏ gọn được gắn vào tường, đặt trên giá đỡ.

Súng bắn nước bằng thép không gỉ

Ống nhánh của mũi tên thủy lực và đường ống dẫn nhiệt được kết nối bằng cách sử dụng mặt bích hoặc ren.

Một van thông khí tự động được đặt ở phía trên của thân máy. Cặn lắng được loại bỏ thông qua một van hoặc một van đặc biệt, được cắt từ đáy.

Vật liệu để sản xuất mũi tên thủy lực là carbon thấp hoặc thép không gỉ, đồng, polypropylene. Thân được xử lý bằng hợp chất chống ăn mòn, được phủ lớp cách nhiệt.

Quan trọng! Mô hình polyme được sử dụng trong hệ thống đốt nóng lò hơi có công suất từ ​​13 đến 35 kW. Tiêu đề tổn thất thấp bằng polypropylene không được sử dụng cho máy phát nhiệt chạy bằng nhiên liệu rắn. Việc chế tạo một mũi tên thủy lực bằng tay của bạn từ propylene đòi hỏi kinh nghiệm và kỹ năng làm việc với một thợ khóa chuyên nghiệp và dụng cụ điện cầm tay.

Cần thủy lực "Meibes"

Các chức năng bổ sung của mũi tên thủy lực

Các mô hình tiên tiến kết hợp các chức năng của một bộ tách, bộ điều chỉnh nhiệt độ và bộ phân tách. Van hằng nhiệt cung cấp một gradient nhiệt độ trong các mạch thứ cấp. Việc giải phóng oxy hòa tan từ chất làm mát làm giảm nguy cơ xói mòn bề mặt bên trong của thiết bị. Loại bỏ các hạt lơ lửng khỏi dòng chảy kéo dài tuổi thọ của bánh công tác và ổ trục của máy bơm tuần hoàn.

Bức ảnh cho thấy một mô hình cắt của súng nước để sưởi ấm:

Thiết bị mũi tên thủy lực - mặt cắt

Các vách ngăn đục lỗ ngang chia đôi khối lượng bên trong. Dòng cung cấp và dòng trả lại chạm nhau trong vùng "điểm 0" và trượt theo các hướng khác nhau mà không tạo thêm lực cản.

Ở phía trên, trong vùng nhiệt độ cao, có các tấm khử khí xốp thẳng đứng. Một bộ thu bùn và một bẫy từ tính (cực dương magiê) được đặt ở dưới cùng của vỏ.

Các tùy chọn thiết kế cho mũi tên thủy lực: đồng hồ đo áp suất, cảm biến nhiệt độ, van điều nhiệt và đường cấp nguồn cho hệ thống khi khởi động. Các thiết bị phức tạp cần được điều chỉnh, kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên.

Nguyên lý hoạt động của bộ thu nhiệt mũi tên thủy lực 3 mạch gia nhiệt

Nguyên lý hoạt động của mũi tên thủy lực trong hệ thống sưởi của nhà riêng

Dòng nước làm mát đi qua thiết bị phân tách với tốc độ 0,1-0,2 m / s. Máy bơm nồi hơi tăng tốc nước nóng lên đến 0,7-0,9 m / s. Giới hạn tốc độ được đề xuất cho biết súng nước dùng để sưởi ấm.

Sự thay đổi về thể tích và hướng chuyển động làm giảm tốc độ của dòng nước với sự mất mát nhiệt năng trong hệ là tối thiểu. Sự chuyển động của dòng chảy dẫn đến thực tế là thực tế không có lực cản thủy lực bên trong vỏ. Vùng đệm ngăn cách giữa lò hơi và mạch tiêu thụ. Máy bơm của mỗi mạch gia nhiệt hoạt động tự động, không làm ảnh hưởng đến cân bằng thủy lực.

Nguyên lý hoạt động của mũi tên thủy lực trong mạch gia nhiệt bằng máy trộn 4 chiều

Các mạch mũi tên hydro để sưởi ấm (chế độ hoạt động):

• Chế độ vận hành trung tính của bộ tách thủy lực, trong đó phần đầu, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ và nhiệt năng của đường cấp - hồi tương ứng với các thông số thiết kế của hệ thống. Thiết bị bơm có đủ tổng công suất. Chuyển động của dòng chảy trong mũi tên thủy lực đảm bảo quá trình khử cặn và lắng cặn của các hạt lơ lửng.

Chế độ hoạt động trung tính của bộ tách thủy lực

• Sơ đồ phản ánh nguyên lý hoạt động của mũi tên đốt nóng, trong đó lò hơi không có đủ công suất để cung cấp dòng chảy trong mạch thứ cấp. Sự thâm hụt dòng dẫn đến hỗn hợp chất mang nhiệt lạnh. Sự khác biệt về nhiệt độ dòng chảy / hồi lưu dẫn đến việc kích hoạt các cảm biến nhiệt độ. Tự động hóa sẽ đưa bộ sinh nhiệt đến chế độ đốt cháy tối đa, tuy nhiên, hộ tiêu thụ không nhận đủ nhiệt. Hệ thống sưởi bị mất cân bằng và có nguy cơ bị đột quỵ do nhiệt.

Nếu lò hơi không đủ mạnh để cung cấp cho mạch thứ cấp, sẽ có nguy cơ bị sốc nhiệt.

• Tốc độ dòng điện của mạch sơ cấp lớn hơn tốc độ dòng chảy của môi chất cấp nhiệt của đoạn mạch phụ thuộc. Tùy chọn trong đó lò hơi hoạt động ở chế độ tối ưu. Khi thiết bị được kích hoạt hoặc các máy bơm của mạch thứ cấp được ngắt song song, chất làm mát sẽ lưu thông qua mũi tên thủy lực dọc theo mạch sơ cấp (nhỏ). Nhiệt độ trở lại, đi vào lò hơi, được cân bằng bởi hỗn hợp từ nguồn cung cấp. Một lượng đủ chất làm mát được cung cấp cho người tiêu dùng.

Lưu lượng thể tích của mạch sơ cấp lớn hơn tốc độ dòng chảy của chất làm mát của mạch phụ thuộc - lò hơi đang hoạt động ở chế độ tối ưu

Điều kiện tiên quyết: công suất mà bơm tuần hoàn của mạch sơ cấp (nồi hơi) có lớn hơn 10% so với tổng cột áp lớn nhất của các bơm trong mạch thứ cấp.

Phương pháp tính toán một mũi tên thủy lực trong hệ thống sưởi của nhà riêng

Làm thế nào để tính toán mũi tên thủy lực của hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà riêng? Bạn có thể tính toán các kích thước cần thiết bằng cách sử dụng các công thức hoặc chọn đường kính bằng quy tắc "3D".

• Công thức xác định đường kính (D) theo công suất dòng chảy tối đa của tiêu đề tổn thất thấp (tính toán theo dữ liệu hộ chiếu nồi hơi):

• Công thức xác định đường kính của mũi tên thủy lực theo công suất của bộ tạo nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ ΔT dòng / hồi - 10 ° C:

• Đường kính của ống nhánh đi vào mũi tên thủy lực hoặc ống góp phân phối:

Quan trọng! Các công thức tính toán mũi tên thủy lực để làm nóng được thực hiện theo kinh nghiệm. Đường kính của ống dẫn vào bộ tách thủy lực tương ứng với đường kính của đầu ra lò hơi.

• Xác định các thông số của mũi tên thủy lực bằng phương pháp thực tế:

Kích thước gần đúng cho bộ chia nhỏ được chọn theo đường kính của đầu phun vào (đầu ra). Khoảng cách giữa các miếng chèn ít nhất là 10 đường kính cuộn cảm. Chiều cao của cơ thể lớn hơn nhiều so với đường kính.

Bộ quây để sưởi ấm được sử dụng trong việc lựa chọn các lắp đặt lớn. Theo “quy tắc 3d”, đường kính thân là ba đường kính vòi. Khoảng cách 3d xác định tỷ lệ của cấu trúc.

Xác định các thông số của mũi tên thủy lực theo "quy tắc 3d"

• Phân bố các cuống dọc theo chiều cao của cột phân tách:

Nếu hệ thống không cung cấp một ống góp phân phối, thì số lượng dây buộc vào bộ phân tách sẽ tăng lên. Đường ống nối mạch đầu tiên (lò hơi) với mũi tên thủy lực được phân bố theo chiều cao. Phương pháp này cho phép bạn điều chỉnh gradient nhiệt độ trong động lực học. Việc đáp ứng các điều kiện là cần thiết để lựa chọn chất lượng cao của chất làm mát bởi các mạch thứ cấp.

Sơ đồ lắp các mạch hệ thống sưởi vào đường ống lò hơi

Kết hợp một ống góp gia nhiệt với một mũi tên thủy lực

Những ngôi nhà nhỏ được sưởi ấm bằng lò hơi có gắn máy bơm. Các mạch thứ cấp được kết nối với lò hơi thông qua một mũi tên thủy lực. Đường nét độc lập của công trình nhà ở có diện tích lớn (từ 150 m²) được kết nối thông qua một lược, bộ tách thủy lực sẽ cồng kềnh.

Bài viết liên quan:

Ống góp phân phối được lắp sau mũi tên thủy lực. Thiết bị bao gồm hai phần độc lập kết nối các jumper. Theo số lượng mạch thứ cấp, các ống nằm trong cặp được cắt trong.

Lược phân phối tạo điều kiện cho việc vận hành và bảo trì thiết bị. Các van điều khiển và đóng ngắt của hệ thống cấp nhiệt của ngôi nhà được đặt ở một nơi. Đường kính lớn của ống góp đảm bảo dòng chảy đều giữa các mạch riêng lẻ.

Việc sử dụng mũi tên thủy lực sẽ giúp lò hơi không bị sốc nhiệt

Bộ chia và ống góp đồng phẳng tạo thành mô-đun thủy lực. Thiết bị nhỏ gọn thuận tiện cho điều kiện chật chội của các phòng lò hơi nhỏ.

Ổ cắm gắn được cung cấp để đóng đai với dấu hoa thị:

• mạch sưởi sàn áp suất thấp được kết nối từ bên dưới;
• mạch tản nhiệt cao áp - từ trên cao xuống;
• bộ trao đổi nhiệt ở bên cạnh, ở phía đối diện với mũi tên thủy lực.

Hình bên cho thấy một mũi tên thủy lực với một ống góp. Sơ đồ sản xuất cung cấp cho việc lắp đặt van cân bằng giữa các ống góp cung cấp / trở lại:

Sơ đồ mũi tên thủy lực với ống góp

Các van điều khiển cung cấp lưu lượng và áp suất tối đa trên các mạch ở xa công tắc thủy lực. Cân bằng làm giảm các quá trình điều chỉnh dòng chảy không phù hợp, cho phép đạt được lượng cung cấp chất làm mát được tính toán.

Quan trọng! Hệ thống sưởi ấm tự trị đề cập đến các hệ thống hoạt động với nhiệt độ cao của môi trường có áp suất (bao gồm cả một mũi tên thủy lực để sưởi ấm nhà riêng).

Một chuyên gia có đủ kiến ​​thức về kỹ thuật nhiệt, kinh nghiệm và kỹ năng làm việc (hàn khí điện, sửa ống nước, làm việc với dụng cụ điện cầm tay) có thể tự tay mình tạo ra một mũi tên sưởi ấm. Nhiều trang Internet cung cấp hướng dẫn từng bước để tạo một mũi tên nước để sưởi ấm, video cũng có thể giúp ích trong quá trình này.

Kích thước của ống góp gia nhiệt có mũi tên thủy lực

Kiến thức lý thuyết sẽ giúp lập sơ đồ và bản vẽ súng nước nóng, đặt hàng thiết bị cá nhân trong tổ chức chuyên môn và kiểm soát công việc của nhà thầu. Việc giao cho những người không chuyên sản xuất các bộ phận quan trọng của hệ thống sưởi sẽ gây nguy hiểm đến tính mạng và sức khỏe. Cần nhớ rằng thiết bị bị hư hỏng do lỗi của chủ sở hữu sẽ không được bảo hành sửa chữa và không được đổi trả.