Принцип работы гидроаккумулятора
На первом этапе, непосредственно перед включением гидроаккумулятора, воздушная камера занимает большую часть объема устройства. При наполнении водой грушевидная мембрана увеличивается в объеме и начинает заполнять внутреннюю часть гидробака, тем самым сжимая воздух. Наполнение длится до того момента, пока давление достигнет определенного предела, предусмотренного настройками реле. После этого реле подает команду на отключение насоса.
При включении крана на точке разбора воды происходит разгерметизация системы, сжатый воздух, оказывая давление на мембрану, способствует выходу воды из гидробака. Когда давление в системе снизится до установленного минимального значения, реле сработает и подаст команду на включение насоса. Вода снова будет поступать в накопительную емкость
Поэтому важно понимать, как правильно установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения.
Воздух, поступающий в мембранный отсек гидроаккумулятора, постепенно накапливается, что делает работу устройства менее эффективной. По этой причине периодически требуется стравливать воздух из мембранного мешка. Современные модели оснащены специальным клапаном для стравливания воздуха. Если оборудование не имеет такой детали, то необходимо примерно через 2-3 месяца проводить профилактические мероприятия в отношении мембранного бака.
Правильно решение проблемы, как подсоединить гидроаккумулятор в системе водоснабжения частного дома, позволит без особых сложностей проводить профилактические работы, разбирать и собирать устройство при необходимости без полного слива воды из системы.
Из чего состоит гидроаккумулятор?
Гидроаккумулятор имеет чрезвычайно простое устройство. Это герметичная стальная емкость, разделенная на две части. Одна из них подключается к системе отопления или водоснабжения, после чего заполняется водой, другая – содержит воздух, закачанный с избыточным давлением.
По внутреннему устройству гидроаккумуляторы делятся на два вида:
- Баллонные: емкость для воды в таком гидроаккумуляторе представляет собой резиновый мешок, который часто называют грушей или баллоном. Посредством фланца его горловина подключается к системе трубопроводов.
- Мембранные: в этом варианте стальной корпус разбит на два отсека плоской диафрагмой или мембраной, которая также изготовлена из резины. Принцип тот же: одна часть через дюймовый патрубок подключается к водопроводу или отопительному контуру, вследствие чего заполняется водой; в другую закачивается определенный объем воздуха.
При заполнении гидроаккумулятора водой мембрана или баллон растягивается, вследствие чего увеличивается давление в камере, заполненной воздухом.
Устройство гидроаккумулятора
Баллонную версию гидроаккумулятора следует считать более предпочтительной и вот почему:
- Находясь в баллоне, вода контактирует только с его внутренней поверхностью, поэтому стальные стенки гидроаккумулятора остаются сухими. В мембранных баках, напротив, имеет место контакт стального корпуса с влагой, что может приводить к развитию коррозии.
- Мембрана и баллон не отличаются большим ресурсом, через какое-то время данный элемент нужно будет заменить. С грушей не будет никаких проблем, владелец бака легко сможет установить новую самостоятельно. Заменить же мембрану своими силами можно только в немногих моделях, в остальных случаях придется обращаться в сервисный центр.
Разновидности пневмогидроаккумуляторов
В ходе эволюции промышленных гидроаккумуляторов появлялись различные типы накопителей гидравлической энергии. Первыми из них были механические: грузовые и пружинные гидроаккумуляторы. Грузовые аккумуляторы использовали потенциальную энергию поднятого груза, а вторые энергию сжатой пружины.
Но, невзирая на сравнительно не высокую стоимость и простоту реализации накопления энергии, перспектив развития они не имели в первую очередь за счет высокой инерционности. К тому же грузовые гидроаккумуляторы отличались громоздкостью, а пружинные слишком малым рабочим объемом. Это оказалось толчком к развитию лишенных указанных недостатков гидропневматических аккумуляторов, использующих энергию сжатого газа (обычно азота).
По принципу разделения сред (гидравлической и газовой) или иными словами конструктивно, пневмогидроаккумулятор бывает трех типов:
- мембранный, с разделением сред при помощи эластичной мембраны;
- поршневой, где газ и жидкость отделяет поршень с уплотнениями;
- баллонный, с эластичной, накачанной азотом грушей внутри.
Каждый из типов пневмогидравлических аккумуляторов имеет свое назначение и особенности, мембранные например, отличаются малыми объемами рабочих камер, но эффективны в высокоскоростных гидросистемах. Поршневые позволяют получать гидропневмоаккумуляторы больших объемов. Самую распространенную группу представляет баллонный тип, используемый в гидравлических системах со средним расходом.
Назначение и принцип действия
Основным назначением гидропневматического аккумулятора считается обеспечение корректной и эффективной работы гидросистемы. С этой целью он призван:
- гарантировать равномерный расход энергии в системе;
- стабилизировать давление рабочей жидкости;
- выступать в роли демпфера пульсаций насоса;
- гасить возможные гидроудары;
- обеспечивать работоспособность системы в случае возможных аварийных ситуаций.
Таким образом, применение гидропневмоаккумулятора позволяет повысить ресурс и КПД гидросистемы.
Принцип действия гидропневматического аккумулятора достаточно прост. При превышении давления рабочей жидкости в системе он принимает часть ее за счет дополнительного сжатия азота в газовой камере. При снижении давления возвращает жидкость в систему, тем самым выравнивая давление. В роли газовой камеры гидроаккумулятора баллонного типа выступает резиновая груша, которая по мере эксплуатации подлежит замене.
Основные производители пневмогидроаккумуляторов Hydac, Bosch Rexroth, Olaer, Parker, Fox представлены на российском рынке, купить их можно в ООО «ПКЦ Кинематика». На складе представлены основные типоразмеры и расходники к ним
Важно помнить, что независимо от типа и производителя необходимо раз год проверять давление азота в аккумуляторе. А лучше устанавливать дополнительные устройства для мониторинга давления, которые могут оснащаться манометром или датчиком давления
А в случае повышенного давления использовать блоки защиты от избыточного давления.
Источник
Тип бака
Существует два основных типа крепления бака. От этого зависит и его регулировка. Различают гидроаккумулятор вертикальный и горизонтальный. Дело в том, что в той части емкости, в которой находится жидкость, со временем будет накапливаться небольшое количество воздуха. Его необходимо время от времени стравливать. Это позволит избавить систему от неблагоприятных для нее воздушных пробок.
Если емкость имеет вертикальное расположение, ей требуется специальный ниппель. Воздух в баке этого типа скапливается вверху. Его стравливать будет проще.
Горизонтальный тип бака отличается в этом от своего вертикального собрата. Здесь требуется не только ниппель. Для стравливания излишнего воздуха требуется шаровой кран. Также в системе предусматривается слив в канализацию.
Принцип работы гидроаккумуляторов
Гидроаккумулятор, часто называемый гидробаком, работает в одной системе с насосом, реле давления и фильтрами водоподготовки. Суть его работы сводится к накоплению водопроводной воды с помощью насоса нагнетания и по достижению в баке определенного давления — отдаче воды потребителям. Таким образом сглаживаются скачки давления, а внутридомовые системы водопровода и отопления защищаются от негативного внешнего воздействия.
Конструктивно гидробак представляет собою стальной толстостенный цилиндр с горловиной и золотником на одной стороне и ниппелем на противоположной. К горловине с помощью шайбы крепится мембрана или баллон цилиндрической формы из эластичного материала.
Водопроводная вода нагнетается в гидроаккумулятор через золотник, и мембрана растягивается. По достижению определенного давления (а значит и объема накопленной внутри бака воды) работа насоса прекращается и становится возможной отдача накопленного во внутреннюю домовую сеть потребителям.
Давление в гидробаке создается заранее накопленным воздухом во второй его половине. Это делается с помощью обычного воздушного насоса, к примеру для подкачивания шин автомобилей.
По мере накачивания воды насосом мембрана сжимает воздух (ниппель не дает ему выйти) и создается избыточное давление. В дальнейшем именно оно создает стабильный напор воды для потребителей. Реле давления отслеживает его изменения и при достижении минимума (когда гидроаккумулятор практически опустошен) включает нагнетательный насос. Начинается заполнение гидробака, и цикл повторяется по новому.
Для чего нужно рассчитывать объем гидробака
Как уже было сказано, основу любой станции составляет насос, который следует покупать, исходя из максимальной глубины источника водоснабжения и предполагаемого уровня потребления воды. Некоторые современные насосы обладают встроенным частотным преобразователем, который регулирует скорость подачи воды в зависимости от количества расходующих устройств и обеспечивает синхронность такой подачи. В таком случае целесообразно купить совсем маленький по объему мембранный бак, главное назначение которого будет заключаться в предупреждении гидравлических ударов (резких скачков давления воды, которые приводят к быстрому повреждению труб и смесителей).
Но насосы с встроенным частотным преобразователем не каждому по карману, потому владельцы в большинстве случаев приобретают самые обычные насосы. Характерная черта обычного насоса — он начинает работу сразу с полной мощности
Именно этим и объясняется важность правильно выбранного объема гидробака. При небольшом объеме расширительный бак, после включения насоса, мгновенно заполнится водой, что скажется прямым образом на сроке службы насоса
С другой стороны, гидробак огромного объема будет способствовать застаиванию воды в нем.
Многие владельцы решают приобрести гидроаккумулятор большого объема, чтобы гарантировать себе водный резерв на непредвиденный случай. Однако, нужно учитывать, что в гидробаке такой запас воды не особо значительный. Например, бак объемом около 100 литров будет содержать примерно 30 литров резервной воды. Соответственно, чтобы обеспечить себя достаточным количеством воды на случай аварии, нужен гидробак огромного объема, не менее 200 литров. Такая покупка обойдется совсем недешево. Поэтому, как отмечают профессионалы, для обеспечения себя водой на случай ее отключения разумнее купить специальную накопительную емкость.
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя. Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода. Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
Виды гидробаков
Различают устройства вертикальные и горизонтальные, их по-разному устанавливают. Обычно баки емкостью до 50 л располагают горизонтально, а объемом побольше – вертикально, чтобы не занимали много места. На эффективность это не влияет. Можно выбирать такую модель, которая будет удобнее в эксплуатации и подойдет для места, где ее будут ставить.
Общий объем гидробака и количество воды, которое он может вместить, это разные показатели. Емкость выбирают в зависимости от характеристик водопроводной системы
В вертикальных и горизонтальных моделях для отведения воздуха из той части, в которую накачан воздух или газ, предусмотрен ниппель – воздушный клапан. Использовать его очень просто.
Расположен он у всех видов гидробаков со стороны, противоположной установки фланца, предназначенного для подключения оборудования к водоснабжению.
Мембранные баки с красным корпусом предназначены для систем ГВС или для отопления. Их нужно использовать строго по назначению
Цвет емкости обычно бывает голубым или синим, в отличии от красных расширительных баков для отопления. Они не взаимозаменяемые, для изготовления мембраны используются разный материал. В “холодных” гидробаках применяют пищевую резину.
Кроме того, гидроаккумуляторы синего цвета могут переносить более высокое давление, чем устройства для отопления и ГВС. Нельзя использовать такие емкости не по назначению, они быстро выйдут из строя.
В вертикально ориентированных ГА вода подается снизу, а лишний воздух удаляют по необходимости сверху, стравливая его через ниппель. В горизонтальных вариантах как подача воды, так и стравливание воздуха производится сбоку.
Резьбовое соединение для подключения к водоснабжению всегда одного размера, это 1 1/2 дюйма. Резьба для подсоединения мембраны может быть внутренней или наружной. Размеры их тоже унифицированы, внутренняя резьба стандартно равно 1/2 дюйма, наружная – 3/4 дюйма. Это важный момент, поскольку для надежного подключения нужно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали.
Импортные модели ГА выглядят очень презентабельно, но они не всегда подходят для эксплуатации в местных условиях. Перед покупкой такого устройства следует изучить отзывы
Принцип работы гидроаккумулятора
Работа всех гидроаккумуляторов построена на едином принципе – мембранная камера с водой, изготовленная из полимерного материала, со всех сторон окружена воздухом, закачанным под определенным давлением, регулируемым специальным датчиком.
Поэтому давление жидкости в мембранной камере, а значит и во всей системе домашнего водопровода всегда стабилизируется воздушной прослойкой. Это значит:
- Система домашнего водопровода на 100% защищена от гидравлических ударов разного рода, поскольку оборудована датчиком, который открывает регулирующий клапан, стравливающий избыточное давление.
- При незапланированном отключении электричества, у пользователя всегда есть запас 50-100 литров воды, в зависимости от емкости, для обеспечения жизнедеятельности.
- Датчик уровня жидкости в емкости, подключенный к реле включения насоса, подающего воду в систему, настроен таким образом, что включает подающий воду насос только при необходимости. Это, во-первых, снижает расход электроэнергии, во-вторых, повышает долговечность деталей насоса.
- Вода в емкости гидроаккумулятора не имеет соприкосновения с водой, поэтому замена металлического бака никогда не потребуется в связи с его износом от коррозии.
Все эти показатели обеспечивают бесперебойную работу системы домашнего водопровода.
Критерии выбора подходящего гидробака
Выбирая определенный гидроакумулятор нужно руководствоваться следующими критериями:
- Количество потребителей
- Температура рабочей жидкости
- Стоимость оборудования
При использовании гидробака для компенсации изменений давления теплоносителя в закрытой отопительной системе достаточно объемов от 6 до 25 литров (конкретная цифра зависит от размеров самой системы отопления). Остальные характеристики гидробака позволяют ему уверенно работать в одной системе с отопительными устройствами (к примеру, максимальное давление, которое выдерживает теплообменник котла — 2-5 атмосфер, а для гидробака — 9-12 атм)
Расчет гидроаккумулятора
Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.
Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.
Расчет необходимого объема гидроаккумулятора
Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:
Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),
- Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
- К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
- Pmax – давление при выключении насоса, бар;
- Pmin – давление при включении насоса, бар;
- Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:
Оптимальное давление воздуха
Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.
Именно это значение и следует выставить на реле водяного давления, которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:
Vатм.=(Hmax+6)/10
В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.
Если говорить о независимой системе водоснабжения дома упрощенно, то её составными элементами являются:
- насос,
- гидроаккумулятор,
- реле давления,
- обратный клапан,
- манометр.
Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.
При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.
Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.
На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения
Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:
- один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
- к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
- остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.
Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.
К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.
4.4. Гидроаккумуляторы
4. КОНДИЦИОНЕРЫ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ, ГИДРОЕМКОСТИ, ГИДРОЛИНИИ
4.4. Гидроаккумуляторы
Гидравлическим аккумулятором называется гидроемкость, предназначенная для накопления (аккумулирования) энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью ее последующего использования.
Гидроаккумуляторы применяются в гидроприводах для решения разнообразных задач. Чаще всего гидроаккумуляторы накапливают энергию в периоды пауз в потреблении ее исполнительными механизмами с тем, чтобы кратковременно получить достаточно большие потоки жидкости под давлением при ускоренных перемещениях исполнительных устройств. Это позволяет существенно уменьшить подачу, мощность насоса и повысить КПД гидропривода.
Применение гидроаккумуляторов имеет особое преимущество в тех случаях, когда требуется длительное время какой-либо участок гидросистемы выдерживать под давлением (нагрузкой) при выключенном (или разгруженном) насосе, например, в зажимных механизмах. Гидроаккумуляторы также используются для уменьшения пульсации давления или исключения пиков давления в переходных режимах.
Известно применение аккумуляторов в качестве аварийных источников питания отдельных линий гидропривода в случае отказа основного источника питания (насоса). В частности, к таким случаям относится питание тормозной системы самолетов и других транспортных машин.
Конструктивные схемы аккумуляторов различных типов показаны на рис. 4.6. В грузовых аккумуляторах (см. рис. 4.6, а) аккумулирование и возврат энергии происходит за счет изменения потенциальной энергии груза, в пружинных (см. рис. 4.6, б) – за счет упругой деформации пружины, в аккумуляторах с упругим корпусом (см. рис. 4.6, в) – за счет упругой деформации корпуса.
В пневмогидравлических (см. рис. 4.6, г-ж) – вследствие сжатия и расширения газа в пневматической полости Б, причем жидкость может находиться в непосредственном контакте с газом (см. рис. 4.6, г) или жидкость и газ могут разделяться поршнем (поршневой пневмоаккумулятор) (см. рис. 4.6, д), мембраной (мембранный пневмогидроаккумулятор) (см. рис. 4.6, г) или эластичным баллоном (баллонный пневмоаккумулятор (см. рис. 4.6, ж). Гидравлическую полость А аккумулятора при его установке подсоединяют к гидросистеме.
Рис. 4.6. Типы гидроаккумуляторов:
а ) грузовой; б) пружинный; в) с упругим корпусом;
г ) пневмогидравлический без распределителя; д) пневмогидрав-
лический с разделителем: 1 – корпус; 2 – поршень;
3 – уплотнение; е) мембранный пневмогидравлический;
ж ) баллонный пневмогидравлический
Грузовые аккумуляторы отличаются громоздкостью, а пружинные применяются в гидроприводах при небольших давлениях (до 2 МПа) и расходах рабочей жидкости.
Наиболее широкое распространение в гидроприводах получили пневмогидравлические аккумуляторы. При медленном изменении давления в гидросистеме процесс сжатия газа в пневмогироаккумуляторах близок к изотермическому, когда полностью происходит теплообмен между газом окружающей средой и описывается уравнением
, (4.3)
где p – давление газа в аккумуляторе; V – объем газа.
В случае быстрого изменения давления в гидросистеме процесс сжатия газа в аккумуляторе описывается уравнением
, (4.4)
где n – показатель политропы, n =1…1,4.
Основными параметрами аккумуляторов являются номинальная вместимость и номинальное давление.
Недостатком пневмогидроаккумуляторов без разделителя является контакт рабочей жидкости и газа. Газ под давлением интенсивно растворяется в жидкости, что приводит к ее насыщению газом. Поршневой аккумулятор (см. рис. 4.6, д) включает корпус 1, поршень 2, уплотнение 3.
Разделитель в виде поршня также не исключает утечки газа и попадание его в жидкость. Кроме того, недостатками такого аккумулятора являются наличие сил трения между корпусом и поршнем, высокая инерционность, обусловленная массой поршня.
Мембранные аккумуляторы (см. рис. 4.6, е) являются наиболее быстродействующими и компактными.
Виды гидроаккумуляторов
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
Два вида гидроаккумуляторов
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Неисправности
Чаще всего гидроаккумуляторы выходят из строя по следующим причинам:
- слишком частый запуск/отключение помпы;
- протечка клапана;
- слишком низкий напор воды на впуске/выпуске.
Прежде чем выявить причину, послужившую ослаблению напора, нужно определить, какое точное давление должно быть в гидробаке станции.
В данном случае неполадки могут быть следующими:
- неверное давление;
- повреждение или деформирование мембранной детали либо корпуса;
- поломка реле.
Разобраться с возникшими трудностями можно такими способами, как:
- нагнетание давления в случае его спада;
- восстановление поврежденной мембраны;
- восстановление поврежденного корпуса;
- регулировка дифференциала, опираясь на режим насоса.
Типы гидроаккумуляторов
В настоящее время в промышленности используются различные по конструкции гидроаккумуляторы. Основная классификация определяется принципом формирования запаса энергии и управления отдачей его в систему. В зависимости от этого критерия всё гидроаккумулирующее оборудование разделяется на три типа.
В прежние годы часто применялись пружинные и грузовые гидроаккумуляторы, но из-за сложности эксплуатации и недостаточной эффективности от использования этих устройств постепенно отказались, и на сегодняшний день они встречаются крайне редко.
Баллонные гидроаккумуляторы являются самыми компактными и благодаря этому находят применение в условиях ограниченного пространства. Недостаток – сравнительно небольшой объём запасаемой жидкости. Это не позволяет использовать баллонные аккумуляторы в крупнообъёмных гидравлических системах, либо вынуждает увеличивать число аккумуляторов, что усложняет оборудование в целом.
Поршневые устройства в противоположность баллонным рассчитаны на создание запаса значительных объёмов масла – до 1000 литров на один гидроаккумулятор. Другое достоинство заключается в возможности контроля положения поршня, по которому контролируют запасённое количество жидкости. В качестве недостатка можно указать инерционность, которая выражается в медленной отдаче масла.
Мембранные гидроаккумуляторы применяются как раз там, где из-за инерционности не могут использоваться поршневые. В этих устройствах данный недостаток отсутствует – они высвобождают масло практически мгновенно. Это делает их предпочтительными для применения в быстродействующей гидравлике.
Источник
Правила установки гидроаккумулятора
Сначала необходимо выбрать по максимуму подходящее место. Быть оно должно достаточно просторным, особенно если используется бак большого объема.
После установки емкости вокруг нее должно оставаться достаточно пространства, чтобы мастер мог свободно осмотреть гидробак, выполнить мероприятия по его техобслуживанию и ремонту, а при необходимости – демонтировать и разобрать агрегат.
Чтобы погасить вибрацию, гидроаккумулятор следует установить на прочном основании, например, на бетонной плите. Монтажную основу следует тщательно выровнять по уровню. Между основанием и корпусом гидроаккумулятора ставят резиновые прокладки, которые должны частично погасить вибрацию.
