Hydraulické akumulátory, známé také jako membránové expanzní nádoby, hrají důležitou roli v systému zásobování tlakovou vodou. Při jejich kombinaci s tlakovým spínačem vzniká automatická stanice, jejímž základem je ponorné nebo povrchové čerpadlo. Hlavním účelem akumulátoru je udržovat a plynule měnit tlak kapaliny pracující v systému. Pokud jde o další možnosti, jsou následující:
- Prevence hydraulických rázů, které jsou možné při změně tlaku kapaliny v důsledku změn jejich rychlosti;
- Udržujte minimální zásobu vody;
- Omezte redundantní krátkodobé spuštění čerpadla.
Hydraulický akumulátor díky svým schopnostem normalizuje činnost relé, automatizuje přívod vody, eliminuje nestabilní dodávky a přerušení spojená s přehřátím a poruchou elektromotoru. Abyste mohli správně vybrat hydraulický akumulátor pro zásobování vodou, musíte znát důležité zásady.
Princip činnosti akumulátoru
Většina spotřebitelů se domnívá, že hydraulický akumulátor čerpá vodu, ale tento předpoklad je nesprávný, protože čerpadlo je zodpovědné za dodávku a udržuje vytvořený tlak a udržuje jej, dokud uživatel neotevře kohoutek.
Abychom pochopili princip fungování tohoto zařízení, stojí za to podrobně zvážit proces. Nádrž hydraulického akumulátoru je rozdělena membránou na dvě části: 1. – vzduch a 2. – voda. Když je voda dodávána pod tlakem, kapalina ji plní, roztahuje membránu a tím stlačuje vzduchový prostor. Tlak na obou stranách je tedy stejný, ale bude se zvyšovat, dokud se čerpadlo nevypne. Když uživatel systému začne spotřebovávat vodu, vzduch zbývající v přihrádce tlačí na membránu a ta naopak vytlačuje kapalinu. Dochází k postupnému snižování tlaku. Po dosažení určité úrovně se aktivuje relé a čerpadlo se znovu aktivuje.
Kritéria pro výběr hydraulického akumulátoru pro zásobování vodou
Před nákupem hydraulického akumulátoru se budoucí uživatelé musí rozhodnout podle následujících kritérií:
- Typ: vertikální nebo horizontální zařízení.
- Svazek.
Název plně odpovídá typu instalace. Aby bylo možné určit, který plán instalace je vhodnější, odborníci doporučují věnovat pozornost způsobu eliminace nahromaděného vzduchu, který tvoří vzduchové zácpy. Odkud to pochází? Není žádným tajemstvím, že rozpuštěný vzduch je přítomen ve vodě, a proto se během provozu vodovodního systému hromadí na různých místech. Pro likvidaci velkých (nad 100 l) horizontálních hydroakumulátorů je určena speciální vsuvka.
U vertikálních instalací (nad 100 l) je vzduch umístěn nahoře, takže jej lze eliminovat pomocí odvzdušňovacího ventilu, který u všech maloobjemových hydraulických akumulátorů chybí. Na základě toho lze vzduch odstranit pouze úplným vyprázdněním systému. Jako alternativu odborníci doporučují instalaci dalšího kulového ventilu nebo provádění periodického odvzdušňování. Chcete-li to provést, musíte vypnout napájení a otevřít kohoutek, sprchu atd.
Výběr objemu hydraulického akumulátoru pro čerpadlo je poměrně pracný proces. Určení nejoptimálnějšího objemu je poměrně obtížné, protože tento ukazatel přímo závisí na individuálních potřebách. Při výpočtech je tedy důležité vzít v úvahu:
- Objektivní faktory: množství počátečních dat (tj. kolik jednotek instalatérských atributů a domácích spotřebičů bude instalováno v systému), kolik spotřebitelů plánuje systém používat;
- Subjektivní faktory: jak často se plánuje zapnout čerpadlo pro naplnění akumulátoru, co když je zapnuto několik jednotek instalatérského zařízení atd.
Příklady montáže hydraulického akumulátoru
- případ: spotřebitel plánuje použít vodovodní kohoutek, sprchu a zavlažovací kohoutek. V této situaci nemusí provádět výpočty, protože řešení pro standardní vodovodní instalaci s 24litrovým hydraulickým akumulátorem je tou nejlepší variantou, a i když v budoucnu uživatel navýší počet rozvodů vody, bude stačit pořízení další podobné jednotky.
- případ: v situaci, kdy je počet bodů 3 nebo méně a neexistuje kanalizační systém, odborníci zaručují, že 50litrový hydraulický akumulátor dokonale zvládne zadané úkoly.
- případ: pokud má dům kanalizaci, vodovod a další zařízení, pak se množství spotřebované vody výrazně zvyšuje a v takové situaci se nelze obejít bez výpočtu. Chcete-li to provést, musíte nejprve určit maximální průtok vody a zjistit výkon čerpadla a poté dosadit proměnné do vzorce:
Vzorec pro výpočet objemu hydraulického akumulátoru
Amax — je vypočítaný ukazatel pro maximální průtok vody (litr/min);
K – koeficient v závislosti na výkonu elektromotoru čerpadla;
Pmax — vypínací tlak čerpadla (bar);
Pmin — tlak pro spuštění čerpadla (bar);
Pvzduch — tlak ve vzduchové dutině hydraulického akumulátoru (bar).
V případě potíží je nejlepším řešením kontaktovat specialisty.
Při vytváření místního vodovodního systému musíte zjistit, jak vybrat hydraulický akumulátor pro čerpadlo. Podrobný popis vám pomůže najít vhodné vybavení. Použití odborných doporučení prodlouží životnost instalovaných zařízení, zabrání nehodám a sníží provozní náklady.
Hydraulické akumulátory (označené šipkou) se instalují ve spojení s dalšími funkčními součástmi vodovodního systému
Konstrukce a princip činnosti hydraulického akumulátoru
Ve vodovodním systému se tlak po otevření kohoutku postupně snižuje. Na úrovni nastavené při nastavování se automatika spustí, aby zapnula čerpadlo, které obnoví původní stav. Parametr je monitorován bez zásahu uživatele snímačem tlakového spínače.
Aby se zabránilo příliš častému zapínání čerpacího zařízení, je instalován hydraulický akumulátor. Tlumicí vlastnosti této jednotky změkčují vodní rázy. Doplňkovou funkcí je vytvoření rezervní zásoby vody.
Pro realizaci uvedených úkolů se používá speciální konstrukční řešení. V odolné nádrži je instalována pružná membrána (válec) z plastu. Tato část nádrže slouží ke skladování kapaliny. Vzduch čerpaný do mezery mezi stěnami zajišťuje potřebný tlak. Vestavěné příruby jsou určeny pro připojení:
- hlavní potrubí;
- cívka;
- tlakoměr.
Schéma typické hydraulické nádrže
Podpěrné prvky jsou nezbytné pro stabilní instalaci těžkého kontejneru na vodorovnou plochu. Modely se vyrábí v horizontálním i vertikálním provedení.
Proč potřebujete hydraulický akumulátor v topném systému?
V topném okruhu plní membránová nádrž podobné funkce:
- udržuje normální krevní tlak;
- snižuje frekvenci zapínání oběhového čerpadla;
- zabraňuje vodním rázům během dobíjení a v nouzových situacích.
V takových systémech způsobuje zvýšení tlaku tepelnou roztažnost, když se chladicí kapalina zahřeje.
Důležité! Při výběru zařízení byste měli věnovat pozornost manipulaci s horkými kapalinami. Dodržení tohoto parametru se kontroluje pomocí průvodní dokumentace výrobce.
Jaký druh hydraulické nádrže by měl být pro studniční čerpadlo?
K vytvoření místního vodovodu se používají ponorná a kesonová čerpadla, různá umístění nádrží a dalších funkčních prvků. Univerzální návod vám pomůže připravit projekt bez chyb.
Schéma připojení hydraulického akumulátoru k ponornému čerpadlu
Výběr hydraulického akumulátoru pro zásobování vodou: tlak, výtlak, schéma
Pro urychlení výpočtu můžete použít specializovanou kalkulačku. Při výběru této metody byste však měli zkontrolovat, zda odpovídající program funguje správně. V některých případech jsou navrženy zjednodušené metody, které neberou v úvahu všechny důležité faktory.
K určení objemu hydraulické nádrže jsou zapotřebí následující počáteční údaje:
- přípustná četnost pracovních cyklů čerpacího zařízení (H);
- jmenovitý tlak (Dn) vytvořený hydraulickou nádrží;
- průměrná spotřeba (P);
- dolní (Dmin) a horní (Dmax) práh odezvy relé pro zapínání a vypínání čerpadla.
Zkušení specialisté doporučují zvolit frekvenci spínání čerpacího zařízení 12±2krát/hod. Tato hodnota pomůže zabránit zrychlenému opotřebení membrány. Při krátkém pracovním cyklu nestihne čerpací zařízení s nízkým výkonem naplnit elastický válec. Produktivnější analog je drahý.
Místo přesného výpočtu můžete na základě referenčních údajů zvolit hydraulický akumulátor a základní nastavení
Dalším kontrolním parametrem je standardní tlak pro správný provoz vodovodního systému. Při instalaci hydraulické nádrže v suterénu 3patrové budovy, aby se kapalina zvedla do maximální výšky, je nutné vytvořit tlak vody ≈1,7 bar. Pro ruční výpočet použijte vzorec Dn = (B + K)/ 10, kde:
- Dn – standardní tlak;
- B – vzdálenost od výtokové armatury hydraulické nádrže ke kohoutku v nejvyšším patře (11 m);
- K – korekční faktor (=6).
Důležité! Výrobci nastavili tlak podle standardní metody na 1,5±0,1 atm. Kontrolní kontrolu tohoto parametru před montážními pracemi lze provést pomocí tlakoměru.
Rozdíl mezi prahy automatické odezvy musí být nastaven s ohledem na objem kapaliny nahromaděné v hydraulické nádrži. Nadměrný tlak zlepšuje účinnost, ale urychluje opotřebení a zvyšuje pravděpodobnost poškození membrány.
Pro správné nastavení je potřeba prostudovat konstrukci relé
Minimální tlak (Dmin) se nastavuje podle maximální výšky vodního sloupce v systému. Pro uvažovaný příklad (11 m) bude počáteční hodnota 1,1 baru (11/10). Běžný provoz kohoutku zajistí rozdíl minimálně 0,5 baru. Spodní práh je nastaven o 0,1-0,2 bar nad hladinou, kterou poskytuje hydraulická nádrž.
- Důležité! Při instalaci hydraulického akumulátoru v horním bodě systému je senzor v suterénu nakonfigurován podle podobného schématu. Tlak v nádrži se sníží s ohledem na odpovídající výškový rozdíl.
Úroveň odezvy pro maximální tlak (Dmax) je o 1,2-1,5 bar vyšší než D min. Pro přesnější výpočet se kromě výškového rozdílu zohledňují ztráty v potrubí a filtrech systému úpravy vody.
Průměrná spotřeba (P) se vypočítá po pečlivém prostudování provozních vlastností. Kromě počtu obyvatel a odběrných míst vody se určuje výkon připojených zařízení a možnost současného otevření několika kohoutků.
Průměrné ukazatele výkonnosti na jednoho obyvatele v bytovém domě
Pro tento parametr je lepší udělat malou rezervu, aby se eliminovaly potíže s intenzivním využíváním vodovodních a topných systémů. Pro tři obyvatele byste měli zvolit systém s produktivitou (P) minimálně 1,8 m30/hod = XNUMX l/min.
Pomocí počátečních údajů uvažovaných v příkladu lze objem hydraulického akumulátoru (O) vypočítat pomocí vzorce O = 16,5 * R/H * (Dmin * Dmax)/ (Dmax – Dmin) * 1/Dn = 16,5 * 30/ 12 * (1,8*3)/3-1,8 *1/1,7 = 16,5 * 2,5 * 4,5 * 0,59 = 109 l.
Jak vybrat správný hydraulický akumulátor: hlavní kritéria pro výběr
Pro správnou přípravu projektu můžete zvážit typická doporučení obchodní společnosti.
Výpočet pomocí předložené metody pomáhá získat přesnější výsledky ve srovnání s tabulkovými zprůměrovanými daty.
K akumulaci velké zásoby vody slouží speciální nádoba
Výrobci zřídka uvádějí užitečný objem v doprovodné technické dokumentaci. V závislosti na konstrukci a provozním režimu je rezerva kapaliny 0,23-0,45 nominální hodnoty podle pasu. Pokud je čerpadlo zapnuto a vypnuto nastaveno na 2 bary a 3 bary, 80 litrový hydraulický akumulátor nenashromáždí více než 24 litrů (80*0,3). Zvýšený tlak může zvýšit rezervu na 34 litrů (80*0,45). Za takových provozních podmínek se však životnost membrány sníží.
- přípustný tlak;
- maximální teplota kapaliny;
- kvalita antikorozní úpravy, svary;
- materiál příruby;
- oficiální záruky.
Příruba z nerezové oceli je drahá. Ale taková investice zabrání korozi v poškození kovové části. Pokud je zařízení instalováno v místnosti s nízkou úrovní vlhkosti, můžete ušetřit peníze zakoupením modelu s polymerovou přírubou.
Plastové díly jsou levnější a ocelové jsou určeny pro dlouhou životnost
Horizontální modely mají nízké těžiště, což zajišťuje dobrou stabilitu. Při výběru této možnosti je přípustné instalovat nádrž bez důkladné přípravy nosné plochy. Takové výrobky jsou standardně vybaveny speciální plošinou pro upevnění čerpadla a automatizační jednotky nahoře.
Pro vytvoření velkých nádrží se používá vertikální provedení. V tomto modelu jsou instalovány dvě příruby – spodní a horní. Další výstupy lze použít pro připojení řídicích zařízení a senzorů. Přebytečný vzduch je vypouštěn přes vestavěný ventil.
Zkušení odborníci doporučují zkontrolovat datum uvolnění hydraulického akumulátoru. Části pryžové membrány, stejně jako jiné výrobky vyrobené z podobného materiálu, se při dlouhodobém skladování zhoršují.
Instalace zařízení
Instalační práce a konfigurace se provádějí s ohledem na specifika projektu. Jako příklad můžeme podrobně zvážit postup instalace zařízení doplněného ponorným čerpadlem.
Vybavení studny s umístěním technologického zařízení v kesonu
Schéma instalace hydraulického akumulátoru
K umístění nádrže a dalších funkčních součástí můžete použít:
- suterén nebo přízemí;
- samostatná budova;
- keson.
Každá možnost má své nevýhody a výhody. Pro dlouhodobý provoz zařízení je nutné udržovat nízkou úroveň vlhkosti a zajistit účinné větrání. Je snazší vytvořit příznivé podmínky ve spodní části obytného domu.
Pro instalační práce se používá následující algoritmus akcí:
- dělat značení na území, uvnitř budovy;
- vykopat příkop v hloubce pod úrovní mrazu půdy;
- nainstalovat potrubí, napájecí vedení;
- připojit ponorné čerpadlo, zpětný ventil, relé;
- hydraulická nádrž je instalována na pevné, připravené plošině;
- zkontrolujte celistvost a těsnost spojů pod tlakem.
Hydraulický akumulátor může být umístěn ve stejné místnosti s filtry, topným kotlem a ovládacím zařízením
Konfigurace zařízení se provádí na základě výsledků předběžných výpočtů.
Servisní pravidla
Pravidelné kontroly pomohou včas odhalit závady a obnovit funkčnost systému bez dodatečných nákladů. Pomocí následujícího algoritmu můžete provést potřebné akce sami:
- vypněte napájení čerpadla;
- pro uvolnění tlaku otevřete kohoutek;
- sejměte ochranný kryt cívky;
- připojte manometr k odpovídajícímu závitovému připojení;
- zkontrolujte výsledek měření se standardním nastavením;
- zvyšte tlak na požadovanou úroveň pomocí čerpadla;
- zkontrolujte těsnost ventilu mýdlovým roztokem.
Během výrobního procesu se dusíkem vyplní volný prostor v nádrži. V domácích podmínkách však není nutné tento inertní plyn používat. Vzduch je vhodný pro výměnu.
Jak vyrobit hydraulický akumulátor vlastníma rukama
Chcete-li si vyrobit vlastní hydraulickou nádrž, můžete použít výsledky výpočtu. Vyberte odolnou nádrž vhodného objemu a svařte nosné prvky. Kupují příruby a gumový válec. Během procesu montáže by se mělo zabránit znečištění volného prostoru mezi membránou a stěnami nádoby.
Pro více informací
Hlavním důvodem selhání hydraulické nádrže je prasknutí membrány. Je obtížné okamžitě identifikovat poruchu, protože zbývající vzduch funguje jako tlumič. Pokud je těsnění porušeno při vysokém horním prahu tlaku, může dojít k poškození součástí potrubí. Problém je indikován příliš častým zapínáním čerpadla.
Typickým řešením v takové situaci je výměna membrány. Tento přístup však není vždy vhodný. Pokud je těsnění porušeno, voda vyvolává výskyt koroze na vnitřních stěnách nádrže. Tyto povrchové vady během provozu rychle zničí nový pryžový válec.
Výměna může být provedena pouze v případě, že je během 2-3 dnů zjištěna porucha. Po vysušení byste měli pečlivě zkontrolovat stav vnitřní stěny. Pro utěsnění spoje při instalaci nového dílu nejsou potřeba žádná další těsnění. Tuto funkci plní speciální výstupek na horní straně membrány.
