Hydroarrow để sưởi ấm: mục đích + sơ đồ cài đặt + tính toán tham số

Nikolay Fedorenko
Kiểm tra bởi một chuyên gia: Nikolay Fedorenko
Đăng bởi Victor Kitaev
Cập nhật lần cuối: Tháng 4 năm 2019

Hệ thống sưởi ấm ở dạng hiện đại của chúng là các cấu trúc phức tạp được trang bị các thiết bị khác nhau. Công việc hiệu quả của họ đi kèm với sự cân bằng tối ưu của tất cả các yếu tố có trong thành phần của họ. Hydroarrow để sưởi ấm được thiết kế để cung cấp sự cân bằng. Nguyên tắc hành động của nó là đáng để phân loại, bạn có đồng ý không?

Chúng ta sẽ nói về cách thức phân tách thủy lực hoạt động, những lợi thế của mạch sưởi được trang bị nó. Bài viết chúng tôi trình bày mô tả các quy tắc cài đặt và kết nối. Khuyến nghị hữu ích để sử dụng được cung cấp.

Tách dòng thủy lực

Hydroarrow để sưởi ấm thường được gọi là một bộ tách thủy lực. Từ đó, rõ ràng là hệ thống này được thiết kế để thực hiện trong các mạch sưởi ấm.

Trong hệ thống sưởi, người ta cho rằng sử dụng một số mạch, ví dụ, chẳng hạn như:

  • dòng với các nhóm tản nhiệt;
  • hệ thống sưởi dưới sàn;
  • cung cấp nước nóng qua lò hơi.

Trong trường hợp không có cánh tay thủy lực cho một hệ thống sưởi ấm như vậy, bạn sẽ phải thực hiện một dự án được tính toán cẩn thận cho mỗi mạch hoặc trang bị cho mỗi mạch với một cá nhân bơm tuần hoàn.

Nhưng ngay cả trong những trường hợp này, không có sự chắc chắn hoàn toàn để đạt được sự cân bằng tối ưu.

Sơ đồ tách thủy lực
Một cái gì đó như thế này có thể được coi là thiết kế cổ điển của vách ngăn thủy lực được thực hiện trên cơ sở các ống tròn hoặc hình chữ nhật. Một giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả làm thay đổi căn bản trạng thái của hệ thống sưởi ấm với sự tham gia của lò hơi

Trong khi đó, vấn đề được giải quyết đơn giản. Chỉ cần áp dụng một bộ tách thủy lực trong mạch - một cánh tay thủy lực. Do đó, tất cả các mạch có trong hệ thống sẽ được phân tách tối ưu mà không có rủi ro tổn thất thủy lực trong mỗi hệ thống.

Hydroarrow - tên "hàng ngày". Tên chính xác tương ứng với định nghĩa - "bộ chia thủy lực". Từ quan điểm cấu trúc, thiết bị trông giống như một mảnh của một ống rỗng thông thường (phần tròn, hình chữ nhật).

Cả hai phần cuối của ống được nhấn chìm bởi bánh kếp kim loại, và có các ống đầu vào / đầu ra (trên một cặp ở mỗi bên) ở các mặt khác nhau của vỏ.

Thiết kế của waterjet cổ điển
Sự xuất hiện tự nhiên của các sản phẩm là mũi tên thủy lực làm bằng một ống có tiết diện hình chữ nhật và tròn. Cả hai tùy chọn đều cho thấy hiệu quả cao. Tuy nhiên, súng nước dựa trên ống tròn vẫn được coi là lựa chọn ưu tiên hơn.

Theo truyền thống, hoàn thành công việc cài đặt trên thiết bị sưởi ấm là sự khởi đầu của quá trình tiếp theo - thử nghiệm. Thiết kế hệ thống ống nước được tạo ra chứa đầy nước (T = 5 - 15 ° C), sau đó nồi hơi sưởi ấm được bắt đầu.

Cho đến khi chất làm mát được làm ấm đến nhiệt độ yêu cầu (được thiết lập bởi chương trình nồi hơi), dòng nước được chuyển thành dòng bằng bơm tuần hoàn chính. Bơm tuần hoàn thứ cấp không được kết nối. Chất làm mát được dẫn dọc theo mũi tên thủy lực từ phía nóng sang phía lạnh (Q1> Q2).

Theo thành tích chất làm mát thiết lập nhiệt độ, mạch thứ cấp của hệ thống sưởi ấm được kích hoạt. Các dòng làm mát của mạch sơ cấp và thứ cấp được căn chỉnh. Trong điều kiện như vậy, súng nước chỉ hoạt động như một bộ lọc và một lỗ thông hơi (Q1 = Q2).

Sơ đồ vận hành hydroarrow
Sơ đồ chức năng của mũi tên thủy lực cổ điển cho ba chế độ vận hành nồi hơi khác nhau. Sơ đồ chỉ rõ việc phân phối các thông lượng nhiệt cho từng chế độ vận hành riêng lẻ của thiết bị nồi hơi

Nếu một phần nào đó (ví dụ, mạch sưởi dưới sàn) của hệ thống sưởi đạt đến điểm làm nóng đã đặt, việc chọn chất làm mát bằng mạch thứ cấp tạm thời bị dừng lại. Bơm tuần hoàn tự động tắt và dòng nước được dẫn qua mũi tên thủy lực từ phía lạnh sang phía nóng (Q1

Thông số thiết kế của một hydroarrow

Tham số chính cho phép tính là vận tốc của chất làm mát trong phần chuyển động thẳng đứng bên trong mũi tên thủy lực. Thông thường giá trị được đề xuất không quá 0,1 m / s, trong bất kỳ hai điều kiện nào (Q1 = Q2 hoặc Q1

Tốc độ thấp là do kết luận khá hợp lý. Ở tốc độ này, các mảnh vụn (bùn, cát, đá vôi, v.v.) có trong dòng nước quản lý để lắng xuống đáy ống của súng nước. Hơn nữa, do tốc độ thấp, đầu nhiệt độ cần thiết được hình thành.

Phương pháp tính toán
Hai loại cấu trúc của mũi tên thủy lực, thường được tính: 1 - trong ba đường kính; 2 - trên sự xen kẽ của vòi phun. Bất kể việc áp dụng một phương pháp cụ thể nào, các tham số tính toán cơ bản luôn luôn là điển hình - tốc độ dòng của chất làm mát dọc theo các đường viền và tham số tốc độ

Tốc độ truyền thấp của chất làm mát góp phần phân tách không khí tốt hơn khỏi nước cho đầu ra tiếp theo thông qua lỗ thông hơi của hệ thống tách thủy lực. Nói chung, tham số tiêu chuẩn được chọn có tính đến tất cả các yếu tố quan trọng.

Để tính toán, người ta thường sử dụng kỹ thuật gọi là ba đường kính và vòi phun xen kẽ. Ở đây, tham số thiết kế cuối cùng là giá trị của đường kính phân cách.

Dựa trên giá trị thu được, tất cả các giá trị cần thiết khác được tính toán. Tuy nhiên, để biết kích thước đường kính của dải phân cách thủy lực, bạn cần dữ liệu:

  • tốc độ dòng chảy sơ cấp (Q1);
  • tốc độ dòng chảy thứ cấp (Q2);
  • tốc độ dòng chảy thẳng đứng của nước dọc theo mũi tên thủy điện (V).

Trong thực tế, những dữ liệu này luôn có sẵn để tính toán.

Ví dụ, tốc độ dòng chảy trong mạch sơ cấp là 50 l / phút. (từ thông số kỹ thuật của bơm 1). Tốc độ dòng chảy thứ cấp là 100 l / phút. (từ thông số kỹ thuật của bơm 2). Đường kính của mũi tên thủy lực được tính theo công thức:

Công thức tính súng nước
Công thức tính đường kính ống nước của súng nước tùy thuộc vào thông số của tốc độ dòng nước làm mát (tốc độ dòng chảy theo đặc tính của bơm) và tốc độ dòng chảy dọc

Trong đó: Q - chênh lệch chi phí Q1 và Q2; V là vận tốc của ống đứng bên trong mũi tên (0,1 m / giây.), Π là giá trị không đổi là 3,14.

Trong khi đó, đường kính của thiết bị phân tách thủy lực (có điều kiện) có thể được chọn bằng cách sử dụng bảng các giá trị tiêu chuẩn gần đúng.

Giá trị công suất nồi hơi, kWĐường ống vào, mmĐường kính của một con chim sẻ, mm
7032100
402580
252065
151550

Thông số chiều cao cho thiết bị tách thông lượng nhiệt là không quan trọng. Trong thực tế, chiều cao của đường ống có thể được lấy bất kỳ, nhưng có tính đến mức cung cấp của đường ống đến / đi.

Giải pháp mạch cho các ca làm việc

Phiên bản cổ điển của máy tách thủy lực liên quan đến việc tạo ra các vòi phun đối xứng với nhau. Tuy nhiên, một phiên bản sơ đồ của một cấu hình hơi khác nhau cũng được thực hiện, trong đó các vòi được đặt không đối xứng. Nó cho cái gì?

Chi nhánh bù đắp
Sơ đồ sản xuất của bộ tách thủy lực, trong đó các vòi của mạch thứ cấp có phần bù so với các vòi của mạch sơ cấp. Theo các nhà phát minh (và được chứng minh bằng thực tiễn), tùy chọn này dường như hiệu quả hơn trong lọc hạt và tách khí

Như ứng dụng thực tế của các sơ đồ bất đối xứng cho thấy, trong trường hợp này có sự phân tách không khí hiệu quả hơn và lọc tốt hơn (lắng đọng) các hạt lơ lửng có trong chất làm mát cũng đạt được.

Số lượng kết nối trên mũi tên thủy lực

Mạch cổ điển xác định việc cung cấp bốn đường ống cho thiết kế của bộ tách thủy lực. Điều này chắc chắn đặt ra câu hỏi về khả năng tăng số lượng đầu vào / đầu ra. Về nguyên tắc, cách tiếp cận mang tính xây dựng như vậy không được loại trừ. Tuy nhiên, hiệu quả của mạch giảm khi số lượng đầu vào / đầu ra ngày càng tăng.

Xem xét một tùy chọn có thể với một số lượng lớn vòi phun, không giống như kinh điển và phân tích hoạt động của hệ thống tách thủy lực cho các điều kiện lắp đặt như vậy.

Sơ đồ súng thủy lực nhiều ống
Mạch tách của phân phối đa kênh của thông lượng nhiệt. Tùy chọn này cho phép bạn phục vụ nhiều hệ thống đồ sộ hơn, nhưng nếu số lượng vòi phun tăng hơn bốn, hiệu quả của toàn bộ hệ thống sẽ giảm mạnh

Trong trường hợp này, thông lượng nhiệt Q1 được hấp thụ hoàn toàn bởi thông lượng nhiệt Q2 cho trạng thái của hệ thống, khi tốc độ dòng cho các lưu lượng này tương đương trên thực tế:

Q1 = quý 2.

Trong cùng một trạng thái của hệ thống, thông lượng nhiệt Q3 về mặt nhiệt độ xấp xỉ bằng các giá trị trung bình của Tav. Chảy dọc theo các đường trở về (Q6, Q7, Q8). Đồng thời, có một sự khác biệt nhiệt độ nhỏ trong các dòng với Q3 và Q4.

Nếu thông lượng nhiệt Q1 trở nên bằng nhau về thành phần nhiệt Q2 + Q3, phân bố đầu nhiệt độ được ghi chú trong mối quan hệ sau:

T1 = T2, T4 = T5,

trong khi

T3 = T1 + T5 / 2.

Nếu thông lượng nhiệt Q1 trở thành bằng tổng nhiệt của tất cả các dòng khác Q2, Q3, Q4, ở trạng thái này, cả bốn đầu nhiệt độ đều bằng nhau (T1 = T2 = T3 = T4).

Biến thể của một ống nước đa ống
Một hệ thống phân chia đa kênh với bốn đầu vào / bốn đầu ra, thường được sử dụng trong thực tế. Đối với hệ thống sưởi ấm của một hộ gia đình tư nhân, giải pháp này khá thỏa đáng về các thông số công nghệ và sự ổn định của lò hơi

Trong tình huống này, trên các hệ thống đa kênh (hơn bốn), các yếu tố sau được lưu ý có tác động tiêu cực đến toàn bộ hoạt động của thiết bị:

  • đối lưu tự nhiên bên trong thiết bị tách thủy lực bị giảm;
  • hiệu quả của việc trộn thức ăn tự nhiên với lợi nhuận bị giảm đi;
  • hiệu suất hệ thống tổng thể có xu hướng bằng không.

Nó chỉ ra rằng sự ra đi từ sơ đồ cổ điển với sự gia tăng số lượng ống nhánh gần như loại bỏ hoàn toàn tài sản làm việc, mà một con quay hồi chuyển nên có.

Máy tách thủy lực không có bộ lọc

Thiết kế của mũi tên, trong đó sự hiện diện của các chức năng của bộ tách khí và bộ lắng lọc được loại trừ, cũng có phần sai lệch so với tiêu chuẩn được chấp nhận.Trong khi đó, trên cấu trúc như vậy, có thể thu được hai luồng với tốc độ di chuyển khác nhau (mạch độc lập động).

Súng nước thiết kế tùy chỉnh
Một giải pháp thiết kế phi tiêu chuẩn để sản xuất một mũi tên thủy lực. Nó khác với kinh điển ở chỗ không có chức năng lọc và thoát khí. Ngoài ra, việc phân phối các thông lượng nhiệt có sơ đồ vận chuyển vuông góc, do đó đạt được sự cách ly tốc độ

Ví dụ, có dòng nhiệt của mạch lò hơi và dòng nhiệt của mạch của các thiết bị sưởi ấm (bộ tản nhiệt). Với thiết kế không chuẩn, trong đó hướng vuông góc của dòng chảy, tốc độ dòng của mạch thứ cấp với các thiết bị sưởi ấm tăng đáng kể.

Trên đường viền của nồi hơi, ngược lại, chuyển động bị chậm lại. Đúng, đây là một quan điểm lý thuyết thuần túy. Nó là thực tế cần thiết để kiểm tra trong điều kiện cụ thể.

Việc sử dụng một mũi tên thủy lực là gì?

Sự cần thiết cho một thiết kế cổ điển của máy tách thủy lực là rõ ràng. Hơn nữa, trên các hệ thống có nồi hơi, việc giới thiệu yếu tố này trở nên bắt buộc.

Lắp đặt súng nước trong hệ thống được bảo dưỡng bởi nồi hơi đảm bảo sự ổn định của dòng chảy (dòng nước làm mát). Do đó, nguy cơ xảy ra được loại bỏ hoàn toàn. búa nước và nhiệt độ tăng đột biến.

Súng nước để sưởi ấm
Ví dụ về súng thủy lực trong một thiết kế đơn giản cổ điển dựa trên đường ống nhựa. Bây giờ các cấu trúc như vậy có thể được tìm thấy thậm chí thường xuyên hơn so với các cấu trúc kim loại. Hiệu quả gần như tương đương với kim loại, nhưng thực tế là tiết kiệm trên thiết bị và thực hiện trong hệ thống

Đối với bất kỳ bình thường hệ thống sưởi ấm nướcđược thực hiện mà không có thiết bị phân tách thủy lực, việc tắt một phần của các dòng chắc chắn đi kèm với sự tăng mạnh về nhiệt độ của mạch lò hơi do tốc độ dòng chảy thấp. Đồng thời, sự trở lại của dòng chảy được làm mát mạnh diễn ra.

Có nguy cơ hình thành búa nước. Những hiện tượng như vậy gây ra sự cố nhanh chóng cho nồi hơi và làm giảm đáng kể tuổi thọ của thiết bị.

Đối với các hệ thống gia đình, trong hầu hết các trường hợp, cấu trúc nhựa rất phù hợp. Ứng dụng này được coi là kinh tế hơn trong cài đặt.

Ngoài ra, việc sử dụng các phụ kiện giúp thực hiện cài đặt hệ thống ống polymer và kết nối súng thủy lực nhựa mà không hàn. Từ quan điểm dịch vụ, các giải pháp như vậy cũng được hoan nghênh, vì bộ chia thủy lực gắn trên các phụ kiện có thể dễ dàng tháo gỡ bất cứ lúc nào.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video về ứng dụng thực tế: khi có nhu cầu lắp đặt súng nước, và khi không cần thiết.

Thật khó để đánh giá quá mức tầm quan trọng của mũi tên nước trong việc phân phối các thông lượng nhiệt. Đây là thiết bị thực sự cần thiết phải được lắp đặt trên từng hệ thống nước nóng và nước nóng riêng.

Điều chính là tính toán chính xác, thiết kế, chế tạo một thiết bị - một bộ chia thủy lực. Đây là phép tính chính xác cho phép bạn đạt được lợi nhuận tối đa trên thiết bị.

Hãy viết bình luận trong khối bên dưới, đăng một bức ảnh về chủ đề của bài viết, đặt câu hỏi. Hãy cho chúng tôi biết làm thế nào hệ thống sưởi được trang bị một mũi tên thủy lực. Mô tả cách hoạt động của mạng thay đổi sau khi cài đặt, những lợi thế mà hệ thống có được sau khi đưa thiết bị này vào mạch.

Bài viết có hữu ích không?
Cảm ơn phản hồi của bạn!
Không (11)
Cảm ơn phản hồi của bạn!
Vâng (71)

Bể bơi

Bơm

Hâm nóng