Гидрострелка для отопления принцип работы: Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.

Гидрострелка для отопления – назначение, принцип работы и расчёт

Фактические размеры изделия коррелируются с мощностью котла, напрямую зависят от объема и количества подключаемых контуров. Корпус гидравлического разделителя выполнен из металла и закрепляется на стойках, чтобы устранить риски дополнительного линейного напряжения на трубы. Устройства небольшого размера могут подвешиваться на стены, закрепляться с помощью кронштейнов.

На верхнем участке корпуса гидродинамического терморазделителя расположен автоматический клапан воздухоотводчика. Образующийся в полости осадок от теплоносителя (коррозия, накипь, прочее) очищается вручную. Для организации последней процедуры применяется вентиль либо клапан, расположенный снизу изделия.

Чаще всего гидрострелки делают из прогрунтованной черной стали. Существуют альтернативные варианты исполнения на основе меди, полипропилена. Корпус гидроразделителя в обязательном порядке обрабатывается антикоррозийным составом, а также покрывается теплоизоляционным слоем.

Гидравлический разделитель, вне зависимости от особенностей его конструкции, размеров и материалов изготовления, имеет три основных режима работы.

Равновесное положение параметров. Расход выделенного контура может лишь незначительно отличаться от суммарного расхода всех подключенных к коллектору/гидрострелке контуров.

Тепловой носитель не задерживается в изделии, а свободно проходит сквозь него в горизонтальной плоскости. Фактически, вертикального перемещения не осуществляется (за исключением случайных флуктуаций). Температурные показатели на патрубках при незначительном округлении идентичны. Аналогичная ситуация наблюдается на компонентах устройства, подключенных к «обратке». В этом режиме гидродинамический терморазделитель не оказывает влияния на отопительную систему.

Следует отметить, что в первом режиме устройство работает достаточно редко, поскольку равновесное положение наблюдается при круглосуточной работе отопления лишь эпизодически – спустя непродолжительный период времени, основные параметры динамически изменяются.

На современном рынке часто встречаются модели коллекторов с интегрированными гидрострелками. Наиболее популярны устройства, рассчитанные на 2-5 контуров.

Второй режим

Соотносится с превышением значения суммарного расхода на контурах отопления над соответствующим параметром в отношении самого котла. Данная ситуация возникает в тех случаях, когда подключенные к коллектору модули требуют максимально возможного расхода теплового носителя. В более простой интерпретации – превышение расхода по отношению к генерации.

При формировании такой ситуации в гидродинамическом терморазделителе возникает восходящий вертикальный поток от патрубка «обратки» к соответствующему компоненту, ответственному на подачу жидкости. Параллельно осуществляется подмес горячего теплоносителя, циркулирующего в «малом» выделенном контуре.

Гидродинамический терморазделитель практически всегда используют в отопительных системах, состоящих из трех контуров.

Последние реализуют корректную работу радиаторов отопления, бойлера и модуля «теплых полов». При наличии устройства, рассчитанного на работу с четырьмя контурами, возможно подключение нагревателя воздушных масс в вентиляционной системе. Гидрострелка на пять контуров позволяет реализовать комбинированный комплекс со всеми вышеобозначенными компонентами + резервный котел.

Третий режим

В общем случае при правильном монтаже базового оборудования и гидрострелки является основным. Фактический расход теплового носителя в отделенном малом контуре превышает суммарный показатель иных контуров коллектора. В простой интерпретации – превышение генерации над «спросом». Чаще всего активацию данного режима работы вызывает снижение или временное прекращение поступления теплового носителя из коллектора подачи на устройства теплового обмена благодаря аппаратным модулям термостатической регулировки.

В бойлере косвенного нагрева температура жидкости достигает максимальных значений на фоне отсутствия забора воды. Прекращение циркуляции в этом модуле может сопровождаться отключением отдельных радиаторов/контуров, например, при отсутствии необходимости прогрева помещений или же проводимой профилактики. Полноценное введение системы отопления в действие и набор нею штатных параметров выполняется поэтапно, путем последовательного включения отдельных контуров.

При работе гидроразделителя в таком режиме излишек теплового носителя уходит в «обратку» малого контура. Соответственно происходит безопасное накопление избыточной энергии с последующей её порционной тратой.

При монтаже гидродинамического терморазделителя для индивидуальных систем отопления частных домов/коттеджей, часто используют пластиковые модели, устанавливаемые с помощью фитингов.

Несмотря на то, что третий режим считает основным для гидроразделителя, он периодически меняется на первый и второй аналог. При этом преобладание второго режима над остальными свидетельствует об ошибках монтажа либо иных проблемах, поскольку фактически большая часть теплового носителя обращается по кругу со стороны потребителей, что понижает температуру отопительной системы и требует максимальной отдачи теплогенератора.

Оптимален вариант с подачей воды нужной температуры и последовательное понижение температурных значений теплоносителя в контурах с помощью трехходовых клапанов.

Подытожив все вышеобозначенные моменты можно отметить, что гидродинамический терморазделитель в системе отопления любой сложности отвечает за создание зоны с нулевым давлением, из которой появляется возможность выполнять отбор теплового носителя на любое число подключенных потребителей.

Расчет гидравлического разделителя

Наиболее простой методикой калькуляции параметров необходимого гидродинамического терморазделителя при отсутствии профессиональных отраслевых знаний является расчет на основе мощности отопительной системы. Основные выкладки, представленные ниже, также используются при самостоятельном изготовлении гидрострелки.

Универсальная формула расчета в зависимости от мощности системы отопления описывает прямую зависимость расхода теплового носителя от:

Совокупной потребности в тепловой мощности;
Фактической теплоёмкости теплового носителя;

Температурной разницы труб подачи теплоносителя и «обратки».

Физическая интерпретация формулы: Q = W / (с × Δt)

Буквенные обозначения:

Q – расход теплового носителя. Единица измерения – литр/час.
W – мощность отопительной системы. Единица измерения – кВт.
С – теплоёмкость теплового носителя. Поскольку последним выступает вода, то данный параметр является константой с соответствующим значением 1,16 киловатт/кубометр* °С.
Δt – температурная разница на подаче и «обратке». Единица измерения – градусы Цельсия.

Соответствующий параметр расхода Q рассчитывается путем умножения площади поперечного сечения трубы (S) на скорость потока жидкости (V). Первое значение измеряется в квадратных метрах. Второе – в метрах/секунду.

В свою очередь: S = Q / V= W / (с × Δt × V)

Фактическим экспериментальным путем подобран оптимальный показатель скорости – это диапазон от 0,1 до 0,2 метра/секунду. В этом случае гидродинамический терморазделитель качественно смешивает тепловой носитель, при этом эффективно отделяет формирующийся в нём воздух и способствует выпадению шлама (вызванного накипью, коррозией, загрязнениями, иными причинами) в локальный осадок.

При переводе обозначенной скорости из м/ч в м/ч путем умножения значений на 3600 секунд, получаем диапазон 360-720 метров/час. Среднее значение минимальной и максимальной цифры – 540 метров/час.

Поскольку базой для расчетов со стороны теплового носителя выступает вода, характеристики которой общеизвестны, можно значительно упростить основную формулу, введя в неё статически цифровые параметры при расчете сечения:

S = W / (1,16 × Δt × 540) = W / (626 × Δt)

Требуемый диаметр рассчитывает по формуле площади круга:

D = √ (4×S/π) = 2 × √ (S/π)

Подставив соответствующие значения, мы получим:

D = 2 × √ (W / (626 × Δt × π)) = 2 × √ (W / (1966 × Δt)) = 2 × 0,02255 × √(W/Δt) = 0,0451 × √(W/Δt)

Для дальнейшего расчета и соответствующего подбора значений метры удобнее перевести в миллиметры, умножив результат предыдущего действие на одну тысячу.

Итоговая формула расчета для гидродинамического терморазделителя при условии потоковой скорости в трубе 0,15 метра/секунду:

D = 45,1 √(W/Δt)

По аналогии, можно просчитать значение требуемого диаметра при условии минимального и максимального значения допустимой скорости потока:

Скорость 0,1 метра/секунду. D = 55,2 √(W/Δt)
Скорость 0,2 метра/секунду. D = 39,1 √(W/Δt)

Правильно рассчитав диаметр гидроразделителя, легко подобрать диаметры для входных и выходных патрубков изделия.

Вместо послесловия

Не получается произвести самостоятельный расчет? Есть вопросы по работе гидродинамического терморазделителя? Требуется квалифицированная консультация по смежным вопросам? Обращайтесь к профессионалам!

что такое гидравлическая стрелка в отоплении, схема гидравлического разделителя, как работает, как подобрать, подбор по мощности котла

Содержание:

Гидрострелкой называют несложное устройство, предназначенное для выполнения балансировки и защиты системы теплоснабжения. Встречаются иные названия данного изделия – гидравлический разделитель, бутылочка, гидроразделитель и прочие.

Функциональное назначение гидрострелки

Что такое гидравлическая стрелка в отоплении и зачем она нужна?

Этот дополнительный узел:

осуществляет гидродинамическую балансировку в системе обогрева, является защитой для теплообменника агрегата, изготовленного с использованием чугуна, от возможного поражения тепловым ударом;
предохраняет конструкцию теплоснабжения от повреждений, если в автоматическом режиме отключаются отделы ГВС или обогрев напольной поверхности — устройство гидрострелки отопления выполняют при монтаже систем обогрева с нагревательными котлами, которые оснащены чугунными теплообменниками;

нужно применять в случае обустройства многоконтурного теплоснабжения, ведь в данной ситуации оборудование предотвращает влияние одного контура на другой и обеспечивает их качественное функционирование;
будет способен выполнять работу отстойника, устраняющего из жидкой рабочей среды механические примеси, состоящие из шлама, накипи, ржавчины, если верно подсчитать габариты и гидромеханические характеристики гидрострелки;
помимо вышеперечисленных функций производит вытеснение воздуха из теплоносителя, что в значительной степени препятствует процессу окисления.

Принцип работы

Если посмотреть на гидравлический разделитель на отопление в разрезе, то можно увидеть часть полой трубы с сечением в форме квадрата. Процесс функционирования данного узла отличается простотой. При помощи воздухоотвода, который оснащают автомеханическим приспособлением, происходит отделение воздуха и его удаление.

Система теплоснабжения состоит из двух отдельных контуров – большой и малой протяженности. В составе первого из них имеется котел плюс гидрострелка плюс потребитель. Второй контур включает котел плюс гидроразделитель.

Если агрегат генерирует тепловую энергию в количестве, соответствующем его потреблению, направление перемещения рабочей среды будет только горизонтальным. При нарушении данного равновесия теплоноситель поступает в зону малого контура и это приводит к повышению температуры перед местом входа в котел.

Это вызывает автоматическое отключение прибора, а жидкость в системе продолжает циркулировать, пока ее температура не понизится до нужной отметки. После этого котел вновь включается. Благодаря тому, как в системе отопления работает гидрострелка, происходит балансировка между контурами котла и котельной. Данный процесс способствует независимой работе каждого контура.

Выбор гидравлического разделителя

Нет ничего сложного в том, как подобрать гидрострелку для отопления. Единственное, что при этом следует учитывать – это стрелочный диаметр патрубков, подводящих теплоноситель.

При подборе данного узла обращают внимание на предельно допустимый напор водного потока в системе обогрева и на сохранение минимальной скорости перемещения жидкости в полости гидрострелки и патрубках подвода.

Когда делают выбор, нужно знать, что наибольшая рекомендуемая скорость циркуляции воды сквозь поперечное сечение гидроразделителя, равна около 0,2 м/сек.

При расчете данного оборудования для отопительных конструкций потребуются следующие величины:

D – диаметр гидрострелки, выраженный в миллиметрах;
d – диаметр подводящих воду патрубков, в миллиметрах;
G – максимальная скорость перемещения водного потока через устройство;
w – предельная скорость продвижения жидкости по поперечному сечению узла;
с – теплоемкость теплоносителя;
P – максимальная мощность нагревательного агрегата, кВт;
ΔT – разность между величинами температуры теплоносителя в подающей трубе и обратке отопительной системы, °С ( равна приблизительно 10°С).

Чтобы подсчитать зависимость диаметра гидроразделителя от предельно допустимого напора воды в системе, пользуются формулой:

D=3хd=18,8х

Для подбора гидрострелки по мощности котла также нужно выполнить расчеты — зависимость диаметра узла от производительности агрегата определяют по следующей формуле:

D=3хd=18,8х=18,8х=116.

Преимущества использования гидравлического разделителя отопления

Схемы отопления с гидравлической стрелкой способствуют созданию в помещении комфортной температуры, поскольку:

Ликвидируются проблемы при нахождении параметров отопительного насоса для вторичного контура и исполнительного элемента.
Отсутствует определенное взаимовлияние между котловым контуром и отопительными контурами.
Оказывается равномерное распределение нагрузок, оказываемых водным потоком, на генераторы тепловой энергии и ее потребителей.
При правильном определении показателей исполнительные компоненты в системе функционируют оптимально.
Имеются места для подключения расширительного бачка, а также установления быстродействующего отводчика воздуха.
Есть возможность подсоединения разнообразных узлов и деталей дополнительного назначения.

При наличии желания обустроить в своем домовладении комфортные условия проживания с минимальным использованием тепловой энергии, лучшим решением будет монтаж теплогенераторной системы, в основе функционирования которой находится применение схемы отопления с гидрострелкой.

Как показывает практика, по сравнению с эксплуатацией традиционной системы теплоснабжения эффект от функционирования правильно спроектированной отопительной конструкции на основе монтажа гидроразделителя состоит в экономии газа на 25% и электроэнергии на 50%.

Применение гидрострелки с твердотопливным оборудованием

При использовании твердотопливного агрегата подключение гидравлического разделителя осуществляют в месте входа – выхода. Данный вариант подсоединения нагревательного устройства разного типа обеспечивает подбор оптимального и индивидуального температурного режима для всех компонентов в отдельности.

Сегодня потребители, разобравшись с тем, как работает гидрострелка на отопление, отдают предпочтение уже готовой продукции, которая представлена в продаже. Выбирают гидроразделитель по каталогу, основываясь на мощности агрегате и максимальном потоке воды.

Защитит систему от непредвиденных ситуаций: принцип работы гидрострелки отопления

Гидрострелка — устройство, подключённое и работающее в контуре отопления, напрямую связанное с котлом.

Одно из важных назначений гидрострелки — увеличивать расход топлива, который не предусмотрен в котле, но требуется для обогревания дома.

Установив гидрострелку или, гидравлический разделитель, пользователи стремятся сэкономить, не покупая и не увеличивая мощность котла, подстраиваемого под общий расход воды или другой жидкости.

Гидравлический разделитель является искусственно созданным пространством, где как раз можно разогнать потребление, увеличив его в несколько раз под систему отопления. Другое не менее важное назначение — сохранение гидролитического баланса и давления во всей системе.

Благодаря гидрострелке в контуре отопления не будет перескакивать давление, нарушая все взаимодействие. Эта функция помогает беспрепятственно переключать отопление между разными жилыми помещениями, например, включать пол только на кухне, а не по всему дому.

Описание устройства

Само устройство походит на вытянутый параллелепипед, с шестью разными выходами, расположенными напротив друг друга. Каждый из этих выходов отвечает за отдельную функцию. Например, самый высокий из 5 клапанов позволяет воздуху беспроблемно выходить из системы, чтобы не повышать всё давление. Это происходит автоматически, владельцу не придётся ничего контролировать.

Фото 1. Гидрострелка, установленная в систему отопления. Красным цветом обозначен горячий теплоноситель, синим — холодный.

Нижний патрубок способствует уничтожению и вынесению «мусора», который остаётся в устройстве гидроразделителя. Грязный воздух из труб (его частички) и осадок от начавшейся коррозии или другого процесса опадает вниз, где, как лопатка, располагается самый нижняя — шестая патрубка. К остальным клапанам присоединяются трубы с водой. Внутри вся гидрострелка полая, в ней нет ничего, кроме воды, и продуктов распада.

Принцип работы в системе отопления

Гидрострелка помогает котлу, к которому подключена напрямую, увеличивать его мощность и скорость передачи воды. Зачем это нужно? Дело в том, что при нехватке мощности, но быстрой работе системы, котёл сильно нагревается. Как следствие — тепловой удар, т. е. воздух, начинает внутри распирать стенки котла, а что будет дальше — это физические повреждения дома, всей системы отопления и, разумеется, здоровья человека.

Такие перепады температуры и мощности случаются только в нескольких случаях: механизм отопления запустили в первый раз; теплообмен проходит техническую проверку и другие работы, заставляющие оторвать циркуляционный насос («Сердце всей тепловой организации») от основного контура или от источника горячей воды.

Фото 2. Схема подключения гидрострелки к системе отопления и принципы движения по ней теплоносителя.

Установив гидравлический разделитель, пользователь заставляет воздух или воду проходить через дополнительный пункт остывания. Таким образом, проходя через весь поток гидрострелки, горячий воздух разделяется пополам, теряя половину своей теплоты. Один поток воздуха продолжает идти в котёл, а другой вниз по трубке гидравлического разделителя, добавляясь в холодные примеси воды или газа и остывая.

И наоборот, если холодной воды вышло из котла слишком много, то лишние слои успевают прогреться, и на выходе потребитель получает нужную температуру. Примерно так работает вся система. Теперь разберём всё наглядно.

Как работает гидрострелка в разных случаях

Принцип работы гидрострелки различается в зависимости от целей её использования и типа систем, в которые она установлена.

Отопление с 4-х ходовым смесителем

Чтобы описать схему работы отопления с 4-х ходовым смесителем, для начала нужно представить квадрат, на каждой стороне которого находятся отверстия равные по ширине. Из всех этих отсеков протекает либо холодная, либо горячая вода.

В системе существует всего 3 режима: полностью открытый, полностью закрытый и промежуточный. Начнём разбор с полностью закрытого.

Как мы знаем тёплые потоки воздуха или горячей воды выходят прямиком из котла, а холодные потоки из системы отопления (вода вышла из котла, сделала круг и остыла).

Если вся система закрыта, т. е. не работает, то тёплая вода постоянно переливается через гидравлический разделитель, никуда не уходя, протекая постоянно по одному кругу и возвращаясь обратно в котёл.

Та же самая ситуация происходит и с холодным потоком воды или воздуха, который не нагревается заново, оставаясь холодным до открытого режима. Эти жидкости не смешиваются и не передают друг другу тепло, циркулируя строго по своему контуру.

При промежуточном режиме эти жидкости начинают смешиваться. При этом температура часто бывает немного выше средней, потому что весь пар, накопленный за период закрытого режима, выходит наружу и начинает согревать холодные потоки. Таким образом, обычно нагревают полы, чтобы ноги не жгло.

В открытом режиме протоки горячей и холодной воды вновь не пересекаются, но компенсируют утраты друг друга. Что это значит. Представим опять квадрат. Потоки горячего воздуха или воды выходят из одного края и входят в систему отопления, в то время как холодная жидкость, выходя из нее движется в стороны котла, где согревается. И такой процесс восполнения постоянно горячей воды холодной и наоборот почти вечный двигатель, если не учитывать, что тепло безвозвратно уходит.

Для нейтрального режима работы

Идеальным режимом работы гидроразделителя является тот момент, когда количество горячей и холодной воды примерно одинаково и не требует регуляции.

Обычно это случается, когда котёл работает постоянно и без перебоев — очень редко, потому что всегда существует погрешность.

Котёл не обладает достаточной мощностью

Основываясь на этой проблеме, и ставят термодатчик, или, в нашем случае, гидрострелку. Получив сигнал от встроенного термодатчика, гидравлический разделитель переходит в разные режимы: либо в открытый, либо в закрытый.

Внимание! Это обеспечивает безопасность котла, который может в одночасье просто расколоться от перепадов температур и давления. Перегоняя воду, охлаждая или нагревая, гидрострелка помогает котлу справиться с уравновешиванием термодинамики, чтобы продолжить работу.

Поток на первичном контуре объёмнее, чем расход теплоносителя

Как уже рассказывалось выше, в случае, если горячий поток слишком сильно разогрет для вхождения в котёл, то через гидрострелку он попадает в систему, гарантирующую разделение потока на две части, вторая будет охлаждаться и уйдёт в систему отопления вместе с холодной водой или паром, а горячая часть сильно сократиться и перестанет представлять угрозу для и так горячего котла.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как именно изготовить гидрострелку своими руками.

Актуальность гидрострелки

Такая маленькая, но такая необходимая вещь должна быть в каждом доме, особенно загородном, потому что скачки температур и давления в мегаполисах и близлежащих районах сильно скачут из-за огромного количества людей, которые ими пользуются индивидуально.

Например, сосед снизу захотел выкрутить батарею на максимум, а сосед сверху хочет закаляться дома. Без гидрострелки не обойтись.

Скачок температур, выходящих из первого контура, оказывает влияние на весь котёл, поэтому покупайте гидрострелки и обезопасьте свою жизнь от глупых соседей и случайных домашних катаклизмов.

Принцип работы гидрострелки для отопления. Прокситерм

Гидрострелка для отопления, принцип работы которой и техническая схема не отличаются большой сложности, крайне ответственный элемент современных отопительных систем.

Гидрострелка для отопления – устройство обеспечивающее баланс отопительной системы и являющееся регулятором и стыковочным узлом различных контуров. Использование гидрострелки сглаживает температурные перепады системы (работа устройства снимает воздействие насосов потребителей на насос агрегата при обратном ходе теплоносителя). Гидравлический разделитель спасает систему от тепловых ударов, способных вывести из строя чугунные элементы отопительной системы (поток охлажденного вещества попадает на раскаленный элемент, физико-химические свойства чугуна таковы, что его резкое охлаждение приводит к разрушению структуры).

Для балансировки параметров систем и снижение взаимного воздействия контуров, также используется гидрострелка для отопления, принцип работы прибора позволяет существенно повысить ресурс других элементов, обеспечить безаварийную работу, поддерживать заданный режим.

Гидравлический разделитель повышает ремонтопригодность за счет конструктивных особенностей (наличие воздухоотвода и сливного крана), прибор позволяет стравливать из системы воздух (вред от кислорода в системе отопления очень ощутим, все металлические части при наличие газа в системе начинают активно корродировать) и очищать или сливать теплоноситель.

Некоторые изготовители котлов отказываются давать гарантию на отопительное оборудование, работающее в схемах без гидрострелки.

Гидрострелка для отопления. Принцип работы

Принцип работы гидравлического разделителя можно условно определить, как посредника между тепловым агрегатом и остальной системой.

Поток теплопередающего вещества поступает в гидрострелку и меняет свою скорость, при этом наступает ситуация перенаправления теплоносителя с низкой и высокой температурой, что позволяет создать распределение теплоносителя по контурам.

Попадая в гидрострелку теплопередающее вещество снижает темп отдачи тепла провоцируя выделение содержащегося в жидкости воздуха, что позволяет безболезненно удалить его через смонтированный на гидрострелке отводный клапан, при этом оседает загрязнитель, содержащийся в теплоносителе и легко удаляется через сливной кран той же гидрострелки.

Гидрострелка в системе отопления — принцип работы, устройство, режимы

В последнее время у многих заказчиков систем отопления сложилось убеждение, что гидрострелка является неотъемлемым элементом любой системы отопления, без которого получить желанное тепло в доме и при этом обеспечить условия для нормальной работы оборудования просто невозможно.

Наиболее вероятной причиной подобного убеждения стала активная рекламная компания по продаже этого устройства. Оно и понятно, гидрострелка такой же товар, как и радиаторы отопления, котлы и расширительные баки, а, значит, в его продвижении заинтересованы торговые предприятия.

Между тем есть немало частных домов с эффективными системами отопления без использования гидрострелок.

Возникает закономерный вопрос: что такое гидрострелка и какова ее роль в системе отопления?

Попробуем разобраться.

Как устроена гидрострелка

Конструкция гидрострелки предельно проста: по сути это кусок трубы круглого или прямоугольного сечения с двумя проходными отверстиями с одной стороны ( со стороны котла) и двумя проходными отверстиями с противоположной стороны (со стороны системы отопления), расположенными друг против друга.

Дополнительно внутри трубы могут быть расположены фильтры-сеточки, задачей которых является очистка теплоносителя от возможных загрязнений. Сеточки со временем забиваются и перестают работать, поэтому их нужно чистить.

В пространстве устройство может быть ориентировано любым способом — вертикально или горизонтально, но в большинстве случаев гидрострелки делают вертикальными, дополняя их в верхней части автоматическим воздухоотводчиком, а в нижней части устанавливая кран для удаления шлама, присутствие которого неизбежно в любой системе отопления.

Следует отметить, что несмотря на простоту конструкции, стоимость гидрострелки может быть немалой, особенно, если речь идет о популярных торговых марках теплотехнического оборудования.

Устанавливается гидрострелка между контуром котла и контуром потребителя. Причем, если бы ее не было, в системе отопления были бы просто участки магистралей, соединяющие контур котла и контур потребления тепловой энергии.

Что происходит в системе отопления при установке гидрострелки?

При установке гидрострелки происходит разделение гидравлической системы котла и гидравлической системы отопительного контура. Поэтому гидрострелку называют гидравлическим разделителем. Контур котла и контур системы отопления получают возможность иметь собственный, отличный друг от друга, гидравлический режим.

Именно на это делают упор авторы распространенных в сети интернет статей, рекомендующие устанавливать гидрострелку в каждую систему отопления. При этом приводится следующее схематическое изображение трех режимов работы системы отопления.

Режимы работы гидрострелки

Само понятие режима работы гидравлического разделителя связано с понятием расхода тепла Q=G*T в системе отопления. Здесь G-расход теплоносителя, а T-его температура

Если гидрострелки нет, то Q-это то количество тепла, которое вырабатывается котлом и поступает в систему отопления

При установке разделителя ситуация меняется, гидравлические режимы разделяются и теперь Q1-это количество теплоносителя в котле, а Q2-количество теплоносителя в системе отопления.

Первый режим, при котором Q1= Q2 практически не осуществим. Даже в идеальной отопительной системе с правильно подобранными компонентами всегда существуют нюансы (например, открытая или закрытая задвижка, включившийся и отключившийся насос бойлера), нарушающие равенство. Это равенство и режим, описывающий его, существует только теоретически, на практике его нет.

Режим, при котором Q1< Q2 опасен для системы отопления.

При этом режиме подразумевается, что системе отопления нужно по какой-то причине большее количество теплоносителя, чем вырабатывает котел и, поэтому, часть теплоносителя из обратки, минуя котел, подается вновь в отопительную систему, осуществляя восходящее движение по гидрострелке (схема 3). При этом произойдет подмешивание холодной воды из обратки и нагретого теплоносителя, что приведет к снижению температуры подачи.

Котел в свою очередь начинает вырабатывать дополнительное количество тепловой энергии и переходит в более интенсивный режим работы (подача холодная, нужно нагреть до установленного значения). В итоге котел работает на повышенных температурах, но в систему отопления поступает уже охлажденный теплоноситель, к которому постоянно подмешивается холодная вода из обратки.

Напомним, что при этом режиме происходит снижение температуры подачи, что неизбежно приведет к тому, что в котел поступит обратка с температурой ниже температуры подачи более чем на рекомендованные для большинства котлов 20градусов. В результате котел начинает работать в конденсационном режиме, что приведет к образованию конденсата на стенках камеры сгорания.

Если в таком режиме котел не выйдет из строя сразу, то срок его эксплуатации сократится в несколько раз.

Именно поэтому режим Q1< Q2 недопустим. Следует отметить, что этот режим возможен только в том случае, если котел не соответствует системе не отопления и выход здесь только один-заменить котел.

Режим Q1> Q2 единственно приемлемый для работы системы отопления. (центральная схема)

При его реализации котел нагревает немного большее количество теплоносителя, чем это нужно для системы отопления. Основная часть теплоносителя идет потребителю, а небольшое избыточное количество, двигаясь по гидрострелке вниз со скоростью 0,1 м/с (данные о скорости движения теплоносителя можно взять в любом профильном справочнике) возвращается в котел, подогревая при этом обратку.

В этом случае при работе котла в переходном режиме (включение в работу бойлера, дополнительного контура отопления, включение радиатора и т. д.), происходит подогрев обратки, что положительно сказывается на работе котла.

Учитывая малое количество возвращающегося теплоносителя, и низкую скорость его движения, гидрострелку можно с успехом заменить байпасом, и уверенно заявить, что в большинстве систем отопления установка дорогостоящей гидрострелки не нужна.

Где гидрострелка необходима?

Гидрострелка нужна для обеспечения работы насосов всех контуров системы отопления и должна устанавливаться только там, где есть несколько контуров с отдельными циркуляционными насосами.

Например, в системе отопления к коллектору подключены одновременно три контура отопления, с отдельными насосами разной производительности. В этом случае более мощный насос создаст перепад давления между ветвями коллектора, при котором менее мощный насос просто не сможет включиться в работу. Установка гидрострелки, как участка гидравлической системы с нулевым сопротивлением, позволит устранить перепад давления и обеспечит нормальную работу всех контуров отопления.

Подведем итоги

Гидрострелка или гидравлический разделитель необходима только в системах отопления с несколькими контурами, работа которых обеспечивается циркуляционными насосами различной мощности.

В системах с одним циркуляционным насосом, а также в системах с теплым полом, гидрострелка не нужна.

Гидрострелка для отопления — цель установки и принцип работы

Главная › Новости

Опубликовано: 30.08.2021

Отoпление дoмa дрoвaми, брикетaми и углем! Кaкoй треххoдoвoй испoльзoвaть с теплoaккумулятoрoм?

Владельцы небольших частных домов с простой однотрубной системой, возможно, никогда даже не слышали о существовании такого устройства, как гидравлический разделитель, или гидрострелка для отопления.

Он им попросту никогда не пригождался. Необходимость в гидроразделителе появилась с приходом сложных систем с несколькими контурами, при установке бойлеров, водяных тёплых полов, бассейнов, в 2-х и 3-х этажных коттеджах.
Какие функции выполняет гидрострелка, нужна ли она вашей системе и как устроена, сколько стоит и можно ли сделать своими руками. Обо всё об этом читайте ниже.

Треххoдoвoй клaпaн. Устaнaвливaем прaвильнo.
Назначение
Итак, для чего же нужна гидрострелка в системе отопления?
Цель установки гидрораспределителя в систему отопления – разделение потоков теплоносителя, а также защита котельного оборудования.
Рассмотрим основные конкретные ситуации, в которых может пригодиться данное устройство в отопительной системе:

Кoтел электрический, кoтел твердoтoпливный. Схемa сoвместнoй рaбoты.
Когда требуется создание двух и более контуров отопительной цепи с различным расходом теплоносителя. Например, пристыкованный контур требует большего расхода, чем основной от котла. В этом случае, есть два способа решения проблемы: увеличить мощность и циркуляцию основного контура, что будет не оправдано экономически и приведёт к быстрой выработке ресурса оборудования. Другой способ – установка гидрострелки, которая отрегулирует поток. В отопительных схемах, включающих бойлеры, тёплые полы и несколько контуров, гидроразделитель поможет избежать негативного влияния этих систем друг на друга. При включении и выключении любого из элементов, не нарушится общий баланс системы. Если есть несколько контуров (от одного котла), в каждом из которых имеется свой циркуляционный насос. Гидрострелка не допускает противодействие их друг другу. Приборы работают мягко, теплоноситель распределяется равномерно и в достаточном количестве во всех контурах. Есть несколько котлов, которые объединены в единую отопительную цепь. Без установки гидрострелки тут не обойтись. Ремонтопригодность – ещё один плюс, который появляется при установке гидрораспределителя. Прибор даёт возможность сохранять работоспособность всех контуров, кроме того, который требуется отключить. В некоторых ситуациях оборудование может подвергаться перепадам температуры. Резкая подача холодной жидкости на разогретый элемент системы может привести к появлению трещин и выходу из строя. Особенно чувствительны к таким перепадам чугунные теплообменники, радиаторы и т.д. Происходит подобное при запуске отопления, во время ремонтных работ, аварийном отключении и т.д.
Это основные функции, которые выполняет гидрострелка. В процессе эксплуатации прибора, в его нижней части происходит накопление осадка из примесей, содержащихся в теплоносителе (окалина, ржавчина, песок, и прочая грязь).

принцип работы в системе и назначение
Сложные системы отопления дома требуют тщательной регулировки общей сети и отдельных приборов. Для объединения узловых соединений в одну магистраль, обеспечения правильного режима работы применяется гидрострелка для отопления. Устройство используется в частных домах, имеет особенности и определенные характеристики. Рассмотрим нюансы применения, способы совмещения с коллекторами, возможность изготовления гидравлического разделителя собственными руками.
Что представляет собой гидрострелка для отопления?
Теперь чтобы скачать приложение от 1xBet на свой Андроид телефон достаточно перейти по ссылке и скачать APK файл. Больше нет необходимости искать официальный сайт букмекерской конторы.
Система отопления многоэтажного дома, схема с удаленными радиаторами оснащается насосами повышенной мощности и другими приборами, однако далеко не каждый насос справится с поддержанием циркуляции теплоносителя в нужном режиме. Недостаточность напора снижает функциональность котла, всех элементов сети, приводит к поломкам.
Наладить работу схемы монтажом циркуляционного насоса для каждого контура не получится, поскольку параметры давления и скорости циркуляции будут различаться. В итоге система потеряет баланс, прогрев в помещениях снизится. Для решения задачи котел должен выдавать необходимый объем теплоносителя, а каждый контур забирать воды только в требуемом объеме, коллектор в этом случае служит разделителем гидросистем. Для выделения из общего контура «малого котлового» потока и устанавливается гидравлическая стрелка (ГС) или гидроразделитель.
Важно! Гидрострелка разделяет поток теплоносителя, перенаправляет жидкость в нужные контуры. Устройство выглядит как резервуар круглой, прямоугольной формы с торцевыми заглушками. Гидравлический разделитель для отопления оснащен врезными патрубками, подключается к котлу.
Принцип работы гидрострелки
Принцип работы гидравлического разделителя в системе отопления основан на сохранении тепловой энергии за счет поддержания скорости потока. Проходя через устройство, теплоноситель не встречает сопротивления внутри корпуса, потому скорость остается прежней, теплопотери сведены к нулю.
На заметку! Буферная зона служит разделителем потребительской цепи и котла, что придает работе каждого насоса автономность без нарушения гидравлического баланса.
Поток жидкости проходит сквозь гидрострелку со скоростью 0,1–0,3 м/сек., насос придает теплоносителю скорость в 0,7– 0,9 м/сек. Интенсивность циркуляции гасится изменением направления и объема проходящей воды без снижения тепловых потерь в сети.
Рекомендуем к прочтению:
Режим работы
Гидравлическая стрелка для систем отопления может функционировать в трех режимах:
Первый режим – создание условий равновесия. В этом случае расход котлового контура не различается от расхода всех контуров системы, подключенных к разделителю и коллектору. Вода не задерживается в буферной зоне, движение теплоносителя горизонтальное, температурный режим в патрубках подачи и обратки одинаковый. Режим применяется редко, ГС в работе практически не участвует.
Второй необходим в случае превышения расхода теплоносителя во всех контурах общей производительности котла, сеть может разбалансироваться. Встречается такое при одновременном максимальном расходе воды в контурах, когда спрос на горячую воду превышает возможности нагревательного оборудования. Тут как раз поможет гидравлическая стрелка, принцип работы которой заключается в формировании вертикального восходящего потока. Свойство обеспечит подмес горячей воды из малого контура, что сохранит баланс системы.
Третий режим работы самый востребованный, используется при повышенном расходе теплоносителя в малом контуре относительно суммарного расхода на коллекторе. Предложение превышает спрос по всем контурам, а чтобы сеть не разбалансировалась, ГС образует нисходящий вертикальный поток для сброса избытка объема в трубопровод обратной подачи воды.
На заметку! При установке автономных систем отопления и обустройстве контуров теплых полов в доме гидрострелка является обязательным элементом схемы.
Дополнительные возможности гидроразделителя
ГС обладает рядом дополнительных возможностей:
Сниженная скорость потока при проходе буферной зоны приводит к оседанию на дно частиц и взвесей. Чтобы своевременно прочистить сеть, на корпус устройства устанавливается кран.
Верхнюю часть прибора оснащают воздухоспускным клапаном. Прибор нужен для сброса пузырьков газа, скапливающихся при циркуляции теплоносителя через ГС. При уменьшенной скорости воздух из потока выделяется особенно интенсивно, поэтому его своевременное устранение – обязательный нюанс для увеличения срока службы всех элементов сети. Особенно при нагревании теплоносителя до высоких температур, при которых процесс газообразования становится интенсивнее.
Если в доме установлен чугунный котел, гидроразделитель в системе отопления становится одной из важнейших деталей, – при отсутствии ГС и подключении котла напрямую к коллектору холодная жидкость вызовет негативные деформации в теплообменнике. От холодной воды чугун лопается, покрывается трещинами, оборудование быстро придет в негодность.
Устройство гидравлического разделителя
Конструктивно устройство гидрострелки не отличается сложностью. Изделия могут быть разного размера, формы, но все исполняют роль буфера для разделения теплового потока. Выглядит прибор как герметичный цилиндр, оснащенный патрубками. Стандартное расположение вертикальное, но можно сделать горизонтальную гидрострелку, объединить в одном устройстве разделитель и коллектор – тут все на усмотрение мастера.
На заметку! При вертикальном расположении быстрее стравливается воздух, оседают тонкие и тяжелые примеси.
Материалом изготовления модели может быть металл, полипропилен или медные трубы. При сборке конструкции важно соблюсти правило «трех диаметров» – это габариты внутреннего туннеля без толщины стенок.
Правила расчета гидроразделителя для системы отопления
Чтобы самостоятельно просчитать гидрострелку для сети отопления, в учет принимается расход теплоносителя, определяемый потребностями в тепловой мощности. Предварительно проводятся замеры температурных показателей воды в трубопроводах подачи и обратки, теплоемкость носителя.
Рекомендуем к прочтению:
Формула для расчетов:
Совет! Все данные есть в техническом паспорте котла, радиаторов. Температурные показатели замеряются термометром. Если расчет гидрострелки для отопления вызывает затруднения, пользователю проще взять замеры, сравнить их с показателями в паспорте заводского изделия.
Технология совмещения коллектора и гидрострелки
Стоит знать, что установка гидрострелки в системе отопления с насосом требуется только при подключении вторичных контуров. Для домов площадью от 150 м2 присоединение контуров допустимо только гребенкой, поскольку гидравлический разделитель будет отличаться внушительными размерами. Распределительный коллектор подключается сразу за ГС. Устройство состоит из двух частей, соединенных перемычками. Количество парных патрубков равно количеству контуров – для каждого контура предназначаются по два патрубка.
Достоинств применения устройства немало – упрощается ремонт, эксплуатация сети, поскольку вся запорная и регулирующая арматура располагается в одной зоне. Повышенный диаметр коллектора подает равное количество воды в каждый контур, из-за чего теплопотери сети сведены к минимуму.
На заметку! Разделитель и коллектор формируют гидравлический модуль компактного размера, что крайне важно для небольших котельных.
Монтажные выпуски для обвязки размещены так:
радиаторный высоконапорный контур располагается сверху;
низконапорный контур теплых полов подключается снизу;
теплообменник располагается с другой стороны от гидрострелки сбоку.
Совет! Для равномерности балансировки и формирования нужного напора к дальним контурам в систему между коллекторами подачи и обратного тока воды монтируются балансировочные краны. Регулирующая арматура обеспечит максимальную силу потока для каждого контура.
Термострелка на отопление – это устройство, требующее точных расчетов и знания правил монтажа. Если работы непосильны для домашнего мастера, следует поручить дело специалисту, который выполнит монтаж с учетом особенностей автономной тепловой системы и потребностей пользователя.
Как работают водяные пистолеты?
Водяные пистолеты помогли бесчисленному количеству людей оставаться прохладными в летнее время, принимая участие в веселых мероприятиях со своими друзьями и членами семьи. Они эволюционировали с тех пор, как появилась простая чугунная модель, предшествовавшая Гражданской войне. Эти оригинальные пистолеты не могли вместить столько жидких боеприпасов и не обладали возможностями дальнего боя, которые есть у современных водяных пистолетов. Теперь вы можете легко найти водяные пистолеты самых разных стилей, цветов и размеров.
Из прошлого в настоящее водяные пистолеты, давайте посмотрим на некоторые механики.
Какие детали у водяного пистолета?
Хотя все водяные пистолеты уникальны, они имеют одни и те же основные части, в том числе следующие:
Спусковой крючок: спусковой крючок — это то, что вы нажимаете, чтобы выстрелить жидкими боеприпасами.
Насос: насос помогает откачивать жидкость, чтобы можно было стрелять.
Резервуар для воды: резервуар для воды хранит жидкие боеприпасы, пока вы не будете готовы выстрелить.
Бочка: вода прокачивается через бочку, прежде чем выйдет через сопло. Сопло
: Сопло помогает направлять воду и удерживать ее в целенаправленном потоке.
Как части водяного пистолета работают вместе, чтобы функционировать?
Поскольку каждый вариант индивидуален, механика, связанная с функционированием водяного пистолета, зависит от его типа. Вот несколько общих моделей и то, как их компоненты работают вместе.
Простой шприц
Насос, который позволяет стрелять жидкими боеприпасами, очень важен в простом пистолете-распылителе.Помимо цилиндрового насоса, в шприц-пистолетах используется простой поршень и два односторонних клапана. Когда вы нажимаете на спусковой крючок, он перемещает поршень в цилиндр, который затем сжимает пружину. Когда вы отпускаете спусковой крючок, поршень выходит из цилиндра.
Super Soakers
Super Soakers основаны на насосном механизме, который использует создаваемое давление воды для доставки водяных струй, которые могут двигаться на расстояние до 50 футов. Сжатый воздух, создающий давление воды, — вот что отличает механизм этого водяного пистолета от его более слабых предшественников.При использовании Super Soakers пользователям часто требуется повышать это давление, накачивая воздух рукояткой насоса. Чем сильнее сжимается воздух, тем сильнее становится струя.
Система водяного пистолета Kwik Fill
К сожалению, из-за того, как работали эти водяные пистолеты прошлого, пользователям приходилось тратить много времени и усилий, чтобы заполнить и стрелять из своих водяных пистолетов. Система водяного пистолета Kwik Fill основана на этой прошлой механике водяного пистолета, чтобы предложить улучшенный опыт водной войны. В результате получилась система водяного пистолета, которая за секунды наполняет ваш водяной пистолет жидкими боеприпасами — просто нажмите вниз, чтобы наполнить ваш водяной пистолет.
Заказать революционную систему водяного пистолета Kwik Fill
Чтобы получить свою революционную систему водяного пистолета Kwik Fill, посетите наши интернет-магазины. Эта быстрая и удобная в использовании система быстро станет вашим новым источником веселых летних развлечений.
Принцип работы установки для очистки водяных пистолетов высокого давления_Информационный дом
Водяной пистолет высокого давления представляет собой плунжерный насос сверхвысокого давления, произведенный специалистами, привезенными из-за границы, с давлением до 150 МПа и умеренным расходом от 40 до 93 л / мин, необходимым для высокого давления. водяные форсунки.Подходит для очистки струей воды под сверхвысоким давлением, резки металла, очистки судов от ржавчины, удаления накипи и очистки конденсаторов, теплообменников, транспирационных резервуаров и котлов на химических заводах, сахарных заводах, электростанциях и т. Д. Может перекачивать воду, эмульсию , и другие жидкости с химическими свойствами. Сегодня я познакомлю всех с базовой ситуацией с водяным пистолетом высокого давления!
Во-первых, основная классификация машины для очистки водяного пистолета высокого давления
1.По назначению: коммерческое, промышленное, бытовое. Промышленные очистители высокого давления предъявляют высокие требования к квалификации, исходя из сложности эксплуатации. Промышленные очистители высокого давления используются часто, с длительным сроком эксплуатации и высокими требованиями к параметрам. При выборе моделей обращайте внимание на срок эксплуатации. Бытовые очистители высокого давления удобны в переноске, чувствительны к перемещению, просты в эксплуатации и имеют относительно низкий уровень давления, расхода и срока службы. Их относят к малым водяным пистолетам высокого давления.Давление небольших водяных пистолетов высокого давления обычно составляет 220 В, что подходит для однофазного электричества и бытовых источников воды. Водяной пистолет высокого давления для автомойки; водяной пистолет среднего размера под высоким давлением, подключенный к промышленному электричеству 380 В, используемый для удаления ржавчины и ремонта судов и крупного промышленного оборудования, очистки масла, промышленной очистки стен и т.д .; Очистители сверхвысокого давления от 350 кг до 500 кг, которые могут очищать бетон, цементные заводы и т. Д. Устойчивые загрязнения. Согласно особым требованиям, сверхмасштабный водяной пистолет высокого давления имеет серьезные технические трудности.Например, при водной резке мы рассмотрим, какой материал резать, точность пропила и зазор.
2. По температуре воды на выходе его можно разделить на мойку высокого давления с холодной водой и моечную машину высокого давления с горячей водой. Мойка высокого давления с горячей водой имеет встроенное отопительное оборудование и использует печь для сжигания отходов для нагрева воды. По сравнению с мойкой высокого давления с холодной водой, она может быстрее смывать грязь и масляные пятна. Следовательно, эффективность работы будет улучшена.При этом стоимость эксплуатации будет выше, чем у обычных очистителей высокого давления с холодной водой (дизельное отопление). Не допускайте попадания горячей воды в пистолет для подачи холодной воды под высоким давлением, так как это приведет к непосредственному повреждению внутренних деталей и насоса.
Принцип работы машины для очистки водяного пистолета высокого давления
1. Конфигурация: Набор стандартных спецификаций для мойки автомобилей на рынке: водяные насосы воздушного компрессора высокого давления, водопроводные трубы, водяные пистолеты высокого давления
2.Водяной пистолет высокого давления: вода всасывается после прохождения через водяной насос, затем проходит через водопроводную трубу после затяжки, а затем выбрасывается через водяной пистолет. Водяной пистолет может контролировать размер воды, контролируя поток форсунки. Однако это извержение воды. Следует отметить, что мойка автомобилей обычно не превышает 8 МПа и регулируется в диапазоне от 5 МПа до 6 МПа;
3. Принцип плунжера: некоторые имеют два обратных клапана в противоположных направлениях.Когда плунжер перемещается в одном направлении, давление в вспомогательном цилиндре начинает всасывать жидкость, заставляя другой обратный клапан двигаться. Когда клапан открывается, жидкость выливается;
4. Физический принцип: процесс преобразования воды из кинетической энергии в потенциальную;
5 баллов: функция водяного затвора должна быть хорошей, фильтр входной трубы должен постоянно поддерживаться, чтобы предотвратить засорение, и головка колонки должна быть прикреплена для предотвращения износа.
Как работает мойка высокого давления?
Как работает мойка высокого давления? — Объясни это Рекламное объявление
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 31 июля 2021 г.
Вы пробовали воду. Вы пробовали мыло. Вы пробовали тереть и чистить. Вы пробовали мерзкие химические вещества, которые не действуют так, как вам говорят. Так что же делать, если ничего не получается? Раскатайте давление шайба ! Многие люди сейчас регулярно используют эти сверхмощные шланги (также известные как «мойки высокого давления») для струйной очистки. чистить вещи струями воды под давлением примерно в 100–200 раз выше давление воздуха вокруг нас (это 1500–3000 фунтов на квадратный метр). дюйм или фунт / кв. дюйм).Они великолепны на внутренних двориках, подъездах, на садовой мебели, грили для барбекю и всякая прочая наружная грязь. Возьмем посмотрим, как они работают!
Фото: Кирпичи, промытые под давлением. Обратите внимание на очень тонкий металл. труба, направляющая струю высокого давления вниз. Фото старшего летчика Сиары Вимбс любезно предоставлено ВВС США.
Почему струи под давлением делают вещи чище
Фото: Маленькая мойка высокого давления Kärcher для домашнего использования. Этот поддерживает давление около 1400 фунтов на квадратный дюйм (примерно в 95 раз больше атмосферного давления), что типично для стиральной машины с электрическим приводом, и использует около 5 литров (1.4 галлона) воды в минуту.
Есть веская научная причина, почему вода делает вещи такими чистыми: его молекулы имеют небольшое электрическое полярность (один конец заряжен положительно, а другой отрицательно), поэтому они стремятся придерживаться самих себя. Моющие средства (мыльные химикаты) помогают воде выполнять свою работу еще лучше, расщепляя воду и воду. жир и облегчить смывание воды. Но некоторые виды Притертая грязь просто не сдвинется с места, как бы вы ни старались.
Вот тогда и пригодится мойка высокого давления. Он использует узкая струя горячей или холодной воды под высоким давлением для удаления грязи. Поскольку вода движется быстро, она ударяется о грязную поверхность высокая кинетическая энергия, сбивающая грязь и пыль прочь, как постоянный дождь крошечных ударов молотка. Но это всего лишь вода, поэтому она не повредит самые твердые поверхности. Сказав это, неплохо было бы протестировать мойку высокого давления на незаметном месте перед началом работы убедитесь, что он не повредит очищаемую поверхность.Всегда читайте инструкции перед использованием мойки высокого давления!
Рекламные ссылки
Части напорной воды
Мойка высокого давления менее сложна, чем кажется. Это на самом деле просто водяной насос, работающий от электрического мотор. Стиральная машина забирает обычную воду из крана (для вас, ребята, это кран. Великобритания), насос разгоняет воду до высокого давления, а затем впрыскивает его из шланга на скорости через спусковой крючок. Вы можете вписаться различные другие насадки на конец шланга для очистки разные вещи.
Это основные детали, которые вы найдете внутри давления шайба:
Впускное отверстие для воды : Шланг, соединяющий мойку высокого давления с главный водоснабжение. Обычно на входе есть фильтр, предотвращающий попадание грязи и мусор попадает в моечную машину и засоряет работы. Маленькие кусочки зернистость — это последнее, что вам нужно в стиральной машине, особенно с тех пор, как они могли вылететь с другого конца на большой скорости!
Электродвигатель или газовый двигатель : Самый маленький, давление шайбы (например, очень популярные марки Kärcher) отключаются от бытового электроснабжения, но более крупные модели Работает на компактных бензиновых двигателях.Двигатели похожи на те, которые вы найдете в газонокосилках. (обычно номинальная мощность составляет около 3–4 кВт или 3,5–5,5 л.с.). Модели с газовым двигателем отлично подходят, если вы работаете на улице в местах с затрудненным электроснабжением. найти (или там, где длинный тянущийся кабель был бы опасен или неудобно). Мотор или двигатель предназначен для работы на воде. насос.
Фото: Хотя бытовые мойки высокого давления обычно работают от электричества, более крупные часто приводятся в действие небольшими бензиновыми двигателями и производят значительно более мощные водяные форсунки.Вот двигатель внутри типичной газовой моечной машины, используемой Корпусом морской пехоты США, заправляемой для очистки вертолетов. Это сделано Дженни и оценено при давлении 3400 фунтов на квадратный дюйм (примерно в 230 раз больше нормального атмосферного давления), что примерно в три раза больше, чем средний дом Kärcher. Это едва ли не самая мощная стиральная машина, которую вы встретите! Фото LCpl. Джесси Д. Легер любезно предоставлен Корпусом морской пехоты США.
Водяной насос : это сердце мойки высокого давления.Это немного как ручной насос грунтовых вод — только он работает на высокой скорость электродвигателем (или газовым двигателем), а не рукой. Когда двигатель тянет насос в одну сторону, он всасывает воду из кран; когда он толкает насос в другую сторону, вода брызгает наружу в струе высокого давления. Насосы предназначены для обработки потока воды около 4-8 литров (1-2 галлона) в минуту.
Шланг высокого давления : Это трубка, выходящая из стиральную машину к любому приспособлению для очистки, которое вы решили использовать.Обычный кусок трубки не сможет выдержать высокое давление вода, протекающая через него. Шланг высокого давления армирован проволокой. сетка и состоит из двух или более слоев пластика высокой плотности. Это важно использовать шланг с более высоким номинальным давлением, чем насос в вашей мойке высокого давления, но, если ваша стиральная машина поставляется с вашим собственным шлангом, не о чем беспокоиться. Обычно безопасность маржа на шланги для мойки высокого давления составляет около 300 процентов, так что если ваш шайба рассчитана на 2000 фунтов на квадратный дюйм, ваш шланг должен выдерживать давление не менее 6000 фунтов на квадратный дюйм.
Приспособление для чистки : В зависимости от того, что вы чистите, вы можете переключиться с простого триггерного пистолета (по сути, это просто клапан, который позволяет вода через ручку) к вращающейся палочке спрей или вращающуюся щетку, чтобы очистить диск. Приспособления с электроприводом управляются силой протекающей через них воды.
Фото: Пистолет-спусковой механизм мойки высокого давления Kärcher. Армированный шланг высокого давления проходит внутри пластикового кожуха через клапан и выходит из открытого конца справа.
Некоторые аппараты для мытья под давлением имеют дополнительные функции. Вода и электричество — не лучшая комбинация, поэтому многие моечные машины автоматические выключатели замыкания на землю, также известные как устройства защитного отключения (УЗО), встроенные в блок питания, чтобы защитить вас в случае электрическая неисправность. Большинство шайб работают одинаково и точно то же самое, но более дорогие, как правило, работают при более высоком давлении воды (и имеют лучшую очищающую способность).
Как работает мойка высокого давления
Вот краткое изложение основного принципа:
Моющее средство поступает из бутылки или контейнера по одному шлангу.
Холодная вода поступает из крана (крана) через другой шланг и фильтруется на входе.
Стиральная машина приводится в действие электродвигателем или дизельным двигателем.
Приводимый в действие двигателем или двигателем, водяной насос (крыльчатка) всасывает моющее средство и воду и смешивает их. Большинство стиральных машин также нагревают воду до температуры 50–70 ° C (125–155 ° F).
Насос выбрасывает горячую мыльную воду через армированный выпускной шланг высокого давления. (и любое крепление к нему).Узкое сопло на этих насадках помогает еще больше увеличить давление водяной струи. Высокого давления струи не только очищает более эффективно, но и означает, что вы тратите примерно на 80 процентов меньше воды, чем если вы использовали обычный шланг низкого давления (что более экономично, если у вас есть вода с дозатором).
Что такое настоящая шайба внутри?
Изображение: Патент на мойку высокого давления Kärcher предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США (с добавлением цвета и аннотации для ясности).
Это сильно упрощенная версия; на самом деле мойка высокого давления — это немного сложнее внутри. Для начала имеется несколько насосов, которым из соображений безопасности уделяется довольно много внимания. полностью изолировать влажные части машины от всех электрических частей. Я не могу разобрать для вас стиральную машину, но я могу сделать следующее лучшее: показать вам техническая схема внутренней части типичной мойки высокого давления Kärcher из одного из патентов США компания подала.Я раскрасил его и значительно упростил нумерацию, чтобы было легче следить:
Основной внешний пластиковый корпус (желтый).
Электродвигатель (красный).
Изоляционная пластиковая пленка (синяя): предотвращает попадание воды внутрь двигателя.
Центральный вал двигателя вращается с высокой скоростью, приводя в действие водяной насос.
Поршневой водяной насос (серый): двигатель вращается (вращается), но насос движется вперед и назад (совершает возвратно-поступательное движение), преобразовывая воду в струю высокого давления.Внутри мойки высокого давления находится несколько насосных агрегатов, и (для простоты) здесь показан только один.
Поршень насоса (оранжевый): это камера, в которой вода нагнетается под высоким давлением.
Водопроводная труба (синяя): здесь вода всасывается и откачивается.
Вы можете найти более подробную информацию обо всех деталях и о том, как они работают, посмотрев патент США № 5,886,436: Устройство для очистки под высоким давлением (через Google Patents) от Josef Schneider et al, Alfred Kärcher GmbH & Co., выдана 23 марта 1999 г.
Недостатки мойки высокого давления
Фото: Омываемые под давлением памятные надгробия до (слева) и после (справа). К сожалению, грязь должна куда-то уходить, поэтому подумайте о том, куда вы распыляете, и спланируйте направление, в котором вы работаете. Фото Чарльза Д. Гэддиса IV любезно предоставлено ВМС США.
Мойки высокого давления могут сделать вещи действительно чистыми, но у них тоже есть несколько проблем:
Они используют много воды (обычно 4–8 литров или 1–2 галлона в минуту).Эта вода должна отводиться быстро, поэтому вам понадобится хороший дренаж в том месте, где вы работаете, если вы не хотите вызвать наводнение.
Они шумные (уровни звука обычно составляют около 75–90 дБА). Если это может быть проблемой для вас, поищите более тихие модели, сравнив фактический уровень дБА. значения указаны в технических характеристиках. Kärcher, например, выпустил модели, описанные как «Silent», которые утверждают, что они на 50 процентов тише, хотя в спецификации на K4 Silent (снятый с производства) по-прежнему указывается максимальный уровень шума 81 дБА (почти бесшумный).[1]
Они могут сильно испачкать все вокруг себя (включая вас!), Рассыпая грязь во всех направлениях. Тщательно продумайте порядок или направление, в котором вы будете работать, чтобы свести к минимуму объем уборки. вам нужно будет сделать позже. Выбирайте насадки с умом, чтобы не создавать лишнего беспорядка, и обязательно носите водонепроницаемые защитные комбинезоны и обувь.
Хотя электрические моечные машины изолированы и очень безопасны в использовании, всегда есть риск использовать электричество рядом с водой, поэтому обязательно используйте УЗО, если вы не используете машину с бензиновым двигателем.[2]
Мойки высокого давления — это затупившиеся инструменты, не всегда подходящие для очистки хрупких приспособлений и фурнитуры. При неправильном использовании они могут повредить деревянный настил и пробить ослабленные уплотнения старых окон, что сделает их более склонными к протечкам или (в случае двойного остекления) «запотеванию». Если вы не уверены, сначала попробуйте стиральную машину на незаметном месте — и используйте настройку малой мощности (или широкую форсунку), прежде чем увеличивать мощность (или использовать более узкую форсунку), как только вы почувствуете, что это безопасно.
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
Статьи
Патенты
Хотите получить более подробную техническую информацию? Попробуйте эти!
Патент США 7 891 036: Многофункциональная мойка высокого давления от Клауса Карла Хана и др., Techtronic Outdoor Products Tech Ltd, 22 февраля 2011 г.
Патент США № 6,892,957: Мойка высокого давления с улучшенной мобильностью, выданный Ральфом Д. Беннетом, Black and Decker Inc., 17 мая 2005 г.
Патент США № 5,886,436: Аппарат для очистки высокого давления от Йозефа Шнайдера и др., Alfred Kärcher GmbH & Co., выдан 23 марта 1999 г.
Патент США № 6092998: Насос для мойки высокого давления Шейн Декстер и др., Mat Industries LLC, выдан 25 июля 2000 г. Здесь обсуждаются технические трудности проектирования вертикально ориентированных насосов для типичных бытовых моечных машин, которые используются в вертикальное положение.
Патент США № 6085739: Мойка горячего давления от Daniel Leiss, Jenny Products Inc., выдана 29 октября 1997 г.
Книги
Очистка вне помещений с помощью аппаратов для мытья под давлением: пошаговое руководство по проекту Томаса Г. Леммера и Пэта Симпсона. Quarto Publishing, 2004. Я пролистал это, и мне показалось, что это очень исчерпывающее практическое руководство с множеством фотографий и иллюстраций, а также большим количеством практического текста. Он начинается с объяснения частей устройства для мытья под давлением и того, как он работает, а затем объясняется, как использовать его в различных конкретных работах по очистке (включая очистку желобов, кирпича и раствора, внутренних двориков и проездов).
Видео
Как мыть дома сайдинг под давлением Майк Крафт, Lowe’s. Простой 5-минутный рассказ о том, что можно делать с мойками высокого давления, и о некоторых подводных камнях, которых следует избегать. Советы о том, как подготовиться к мытью под давлением, также очень полезны.
Список литературы
↑ См. Например спецификацию для мойки высокого давления K4 Silent Home.
↑ В патенте Kärcher описано выше (Патент США № 5,886,436: Устройство для очистки под высоким давлением), есть хорошее описание различных различные части электрической изоляции, обеспечивающие безопасность пользователей, в том числе непроводящее пластиковое соединение между электродвигатель и насос.Подходящие пластмассы, упомянутые в патенте, включают «полиамиды, полиэфиры, полиуретаны или различные термореактивные пластмассы».
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2008/2021) Мойки высокого давления. Получено с https://www.explainthatstuff.com/pressurewashers.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Подробнее на нашем сайте…
Воздушные тепловые пушки — основы
как работают тепловые пушки — настройки температуры — характеристики теплового пистолета — точки безопасности
Электрический Тепловые пушки теперь в значительной степени заменили «старомодные» паяльные лампы с парафином и баллонным газом для удаления краски с древесины. Парафиновые паяльные лампы и паяльные лампы в баллонах по-прежнему имеют место в наборе инструментов, где электричество недоступно, но их нужно использовать с осторожностью, чтобы не поджечь дерево, не поджечь сдиранную краску или не треснуть стекло при работе с оконной рамой. .
Поток горячего воздуха от теплового пистолета менее опасен, чем открытый огонь, но он все же может вызвать возгорание легковоспламеняющихся предметов, треснуть стекло и получить травму, если направить его на кожу. Одним из больших преимуществ является то, что нагрев происходит практически мгновенно, поэтому тепловую пушку можно выключать во время перерывов в работе, в то время как пламенные паяльные лампы вызывают неудобства, связанные с необходимостью повторного зажигания, если пламя гаснет.
Доступные в настоящее время электрические тепловые пушки представляют собой легкие, простые в использовании инструменты, которые при правильном использовании для удаления краски значительно снижают вероятность ожога дерева или растрескивания стекла.
Как работают тепловые пушки
Тепловые пушки очень похожи на фены, но, как обдуманно указывается во многих инструкциях, их нельзя использовать для сушки волос! Принцип работы термофена аналогичен работе фена: вентилятор втягивает воздух в корпус инструмента и прогоняет его через электрический нагревательный элемент и выводит его наружу через сопло.
Для снятия краски нагретый воздух направляется на окрашенную поверхность, заставляя ее размягчаться, чтобы ее можно было легко удалить — либо с помощью ножа для снятия изоляции, либо с помощью крючка.Для достижения наилучших результатов лучше всего обработать поверхность с помощью теплового пистолета над инструментом для снятия изоляции, смягчая краску непосредственно перед тем, как инструмент для снятия изоляции достигнет ее. Инструмент используется одной рукой, а другой рукой удерживает инструмент для снятия изоляции.
Некоторые тепловые пушки можно использовать, сидя на скамейке, чтобы две руки были свободны для использования горячего воздуха для других целей.
Настройки температуры
Очень простые тепловые пушки имеют только одну ступень нагрева и одну скорость вращения вентилятора и предназначены в первую очередь для снятия краски.Более сложные модели имеют две или три ступени нагрева или даже полностью регулируемую регулировку в диапазоне, а также возможность выбора из двух, трех или переменных скоростей воздушного потока.
Эффективную температуру любой тепловой пушки можно снизить, удерживая ее подальше от поверхности, но наличие переменных настроек дает больший выбор.
Для снятия краски обычно требуются максимальная скорость и максимальный поток воздуха — эти настройки также необходимы для других работ, таких как пайка сантехнических соединений и откручивание ржавых гаек.Существуют и другие применения теплового пистолета, когда может быть полезно иметь более низкие потоки воздуха и / или более низкие температуры. Другое применение теплового пистолета:
высыхание краски или лака — от 30 до 130 ° C — необходимо соблюдать осторожность, так как частицы пыли могут попасть на краску / лак.
Сушка влажной древесины (перед шпатлевкой или покраской) — от 100 до 200 ° C.
Смягчающий клей
(например, при наклеивании кромок столешницы или подъеме напольной плитки) — от 300 до 400 ° C.
гибка пластиковых труб — от 200 до 300 ° C.
Пленка полиэтиленовая термоусадочная — от 200 до 300 ° C.
сварка некоторых пластиков — от 330 до 400 ° C.
Тепловой пистолет следует всегда осторожно использовать в медных трубопроводах, где использовались паяные соединители, поскольку тепло может расплавить припой и ослабить соединения.
Для большинства моделей тепловых пистолетов доступны специальные форсунки, не предназначенные для удаления краски.
Характеристики теплового пистолета
Как такой простой инструмент, между одной моделью теплового пистолета не так много различий, но есть некоторые важные особенности.
Мощность — обычно от 1000 Вт до 2000 Вт (мера мощности пистолета). При наличии регуляторов нагрева и / или воздушного потока, чем выше мощность, тем лучше.
Главный выключатель управления — обычно устанавливается на передней части рукоятки пистолета и обычно является выключателем «мертвого человека», так что питание отключается при снятии давления пальца — идеальная функция безопасности, поскольку тепловая пушка останавливается при случайном падении .
Настройка температуры — для удаления краски требуется минимум 500 ° C — чем ниже нижний предел диапазона, тем полезнее.Выбор элементов управления делает инструмент более полезным.
Настройка воздушного потока — наличие переменной или нескольких скоростей делает инструмент более универсальным.
Термическое отключение — отключит инструмент в случае его перегрева. Если это происходит, это указывает на неисправность инструмента или способа использования — в целях безопасности неисправность должна быть выявлена и устранена перед повторным использованием теплового пистолета.
Длина гибкого трубопровода — обычно используются длины от 2,5 до 3 м, это означает, что при использовании удлинителя инструмент можно использовать на всем протяжении досягаемости, при этом розетка не будет висеть в воздухе.
Крючок для подвешивания — используется для хранения инструмента.
Подставка для поверхности — это позволяет тепловому пистолету безопасно «отдыхать» во время перерывов в работе и после использования. Это также позволяет использовать пистолет «без помощи рук», когда две руки должны работать с обрабатываемой деталью (например, при сгибании пластиковой трубы).
Форсунки — большинство тепловых пушек имеют ряд форсунок, которые можно приспособить для конкретных целей, обычно их необходимо покупать. раздельно. Основные типы насадок:
Редукторная насадка — когда вы хотите сконцентрировать тепло на определенной области.
Рефлекторная насадка — наматывается на пластиковую или медную трубу для распределения тепла по поверхности трубы.
Плоское сопло — для распространения горячего воздуха на более широкую и узкую поверхность.
Насадка для защиты стекла — используется при удалении краски с окна, чтобы не допустить прямого попадания тепла на стекло.
Безопасность с тепловыми пушками
Хотя использование теплового пистолета безопаснее, чем использование паяльной лампы с открытым пламенем, необходимо соблюдать осторожность. Конкретный пункт:
Из-за мощности этих инструментов (до 2000 Вт), когда необходим удлинитель, используйте только провод с номиналом 10 А или больше и всегда полностью разматывайте провод.
Никогда не загораживайте и не закрывайте воздухозаборные решетки. Если поток воздуха уменьшается, тепловая пушка перегревается и может загореться.
Никогда не работайте с тепловым пистолетом, если выходное сопло плотно прижато к поверхности, это приведет к уменьшению количества воздуха и может иметь такой же эффект, как и создание препятствий для воздухозаборных решеток,
Не используйте тепловую пушку рядом с легковоспламеняющимися материалами.
Всегда выключайте инструмент перед тем, как положить его на любую поверхность.
Дайте инструменту остыть перед тем, как убрать его на хранение.
Не кладите сопло рядом с чем-либо, пока оно горячее.
Никогда не прикасайтесь к горячему металлическому соплу одеждой или кожей.
Не использовать для удаления краски на свинцовой основе.
Не допускайте прилипания краски к соплу. Если краска все же прилипнет, дайте пистолету остыть и удалите краску.
Не смотрите в сопло при включенном пистолете.
Не вставляйте ничего в сопло пистолета.
как работают тепловые пушки — настройки температуры — характеристики теплового пистолета — точки безопасности
(PDF) Моделирование сигнатур водяных пушек
ГЕОФИЗИКА, ТОМ.58, NO. 1 (ЯНВАРЬ 1993), С. 101-109, 9 РИС., 2 ТАБЛИЦЫ.
Моделирование сигнатур водяного пистолета
Мартин Ландро *, Гитта Бринджульф Оурен ** и Свейн Вааге
§
РЕФЕРАТ
Представлен метод расчета акустического сигнала, генерируемого водяным пистолетом
. Уравнения
, описывающие движение челнока и образование водяной струи
, получены с предположением, что вода
несжимаема.Движение челнока оценивается как
, исходя из адиабатического расширения воздуха, первоначально содержащегося в воздушной камере пистолета
. Формация
и динамика струй воды, выходящих из отверстий пушки
, тесно связаны с движением челнока.
Комбинированный эффект движения воды через отверстия пистолета
и схлопывания полости внутри сопла пистолета
может объяснить первую часть сигнала водяного пистолета
, часто называемого предшественником.Последняя часть
сигнатуры в основном представляет собой импульсную ударную волну
, вызванную схлопыванием внешних полостей. Предполагается, что
внешние полости образуются из-за падения давления за каждой водяной струей
, а полости
разрушаются из-за гидростатического давления. Основной эффект
включения взаимодействия между внешними полостями
заключается в увеличении периода пузыря (т.е. времени схлопывания
).
Сравнение смоделированных и измеренных сигнатур поля около
для водяного пистолета S80 SODERA показывает разницу в
, составляющую менее 5 процентов от энергии при измерении
.
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы водяные пистолеты изучались в нескольких статьях
(например, Safar 1985, Krail 1986). Как и в случае с пневматическими пистолетами, основной акустический сигнал
в водяных пистолетах генерируется за счет расширения и сжатия полости
. В 1917 году Рэлей провел количественное исследование коллапса подводной сферической полости
.В 1942 г. Кирквуд и Бете вывели
нелинейных уравнений, описывающих движение полости и генерируемую волну давления.
Позже эту тему лечили
Гилмор (1952), Хиклинг и Плессет (1964), Флинн (1964),
,
и Циолковски (1970).
Мы рассмотрим следующие физические процессы, которые происходят при стрельбе из водяного пистолета
:
1) Челночное движение,
2) Формирование водяной струи,
3) Создание и схлопывание полости внутри сопла пистолета,
4) Создание и разрушение внешних полостей и
5) Взаимодействие между внешними полостями.
Мы ожидаем, что перечисленные выше физические процессы
объяснят основные особенности сигнатуры водяного пистолета. Для примерно
из этих процессов мы будем использовать эвристический подход. Формирование и рост полости
являются типичными примерами таких процессов. Для других процессов доступны хорошо известные физические теории
. Например, схлопывание полости может быть обработано
теорией Кирквуда и Бете (1942).
Вот краткое описание различных физических этапов
выстрела из водяной пушки.После того, как челнок отпущен, он проталкивает воду
через отверстия пистолета, и за пределами каждого порта пистолета образуется высокоскоростная водяная струя
. Внутри сопла
пистолета давление быстро падает, и образуется внутренняя полость
. Затем эта полость внутри пистолета разрушается, поскольку
внешние полости образуются позади опоры водяных струй
, выходящих наружу из отверстий пистолета. Механизмом создания этих внешних полостей является резкое снижение на
давления в воде, вызванное сильным контрастом скорости
между каждой струей и окружающей водой.По мере уменьшения скорости водяной струи
давление в областях
за водяной струей увеличивается. В данный момент давление
будет больше, чем давление насыщенного водяного пара
. Как только водяной пар перестанет попадать в полости,
они начнут разрушаться из-за гидростатического давления.
Обрушение вызывает сильную импульсную ударную волну в воде
.
Рукопись поступила в редакцию 18 июля 1991 г .; Доработанная рукопись получена 23 июня 1992 г.
* Ранее SERES A / S, Тронхейм, Норвегия; в настоящее время IKU Petroleum Research, N-7034 Тронхейм, Норвегия.
SERES A / S, Тронхейм, Норвегия; в настоящее время BSO / AT Zoetermeer BV, P.O. Box 93, 2700 AB Zoetermeer, Нидерланды.
** Ранее SERES A / S, Тронхейм, Норвегия; в настоящее время Норвежский технологический институт, Div. математики. Sciences, N-7034 Trondheim-NTH,
Норвегия.
§SERES A / S, Пирсентерет, N-7005 Тронхейм, Норвегия.
© 1993 Общество геофизиков-исследователей.Все права защищены.
101
Тепловые датчики массового расхода. Каков их принцип работы?
Тепловые датчики массового расхода напрямую измеряют массовый расход газов и жидкостей. На объемные измерения влияют все условия окружающей среды и процесса, которые влияют на единицу объема или косвенно влияют на падение давления, в то время как на измерение массового расхода не влияют изменения вязкости, плотности, температуры или давления.
Тепловые массовые расходомеры часто используются для мониторинга или управления массовыми процессами, такими как химические реакции, которые зависят от относительных масс непрореагировавших ингредиентов.При обнаружении массового расхода сжимаемых паров и газов на измерения не влияют изменения давления и / или температуры.
Одна из возможностей тепловых массовых расходомеров заключается в точном измерении малых расходов газа или низких скоростей газа (менее 25 футов в минуту) — намного ниже, чем может быть обнаружено любым другим устройством.
Тепловые расходомеры доступны в исполнении для высокого давления и высокой температуры, а также из специальных материалов, включая стекло, Monel® и PFA.Проточные конструкции используются для измерения небольших потоков чистых веществ (теплоемкость постоянна, если газ чистый), в то время как конструкции байпасного и зондового типа могут обнаруживать большие потоки в каналах, факельных трубах и сушилках.
Теория работы
Тепловые датчики массового расхода чаще всего используются для регулирования малых потоков газа. Они работают либо путем введения известного количества тепла в текущий поток и измерения соответствующего изменения температуры, либо путем поддержания датчика при постоянной температуре и измерения энергии, необходимой для этого.В состав базового теплового массового расходомера входят два датчика температуры и электрический нагреватель между ними. Нагреватель может выступать в поток жидкости (Рисунок 5-8A) или может находиться вне трубы (Рисунок 5-8B).
В версии с прямым нагревом фиксированное количество тепла (q) добавляется электронагревателем. По мере протекания технологической жидкости по трубе резистивные датчики температуры (RTD) измеряют повышение температуры, в то время как количество вводимого электрического тепла остается постоянным.
Массовый расход (м) рассчитывается на основе измеренной разности температур (T2 — T1), коэффициента счетчика (K), расхода электрического тепла (q) и удельной теплоемкости жидкости (Cp), следующее:
м = Kq / (Cp (T2 — T1))
РИСУНОК 5-8A: ПОГРУЖНОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ РИСУНОК 5-8B: ТРУБКА ВНЕШНЕГО НАГРЕВА
Конструкция с подогреваемой трубкой
Расходомеры
с подогреваемой трубкой были разработаны для защиты нагревателя и сенсорных элементов от коррозии и любых покрытий в процессе.При установке датчиков снаружи на трубопроводе (рис. 5-8B) чувствительные элементы реагируют медленнее, и зависимость между массовым расходом и разностью температур становится нелинейной. Эта нелинейность возникает из-за того, что введенное тепло распределяется по некоторой части поверхности трубы и передается технологической жидкости с разной скоростью по длине трубы.
Температура стенки трубы самая высокая возле нагревателя (определяется как Tw на рис. 5-8B), в то время как на некотором расстоянии нет разницы между температурой стенки и температуры жидкости.Следовательно, температуру ненагретой жидкости (Tf) можно определить путем измерения температуры стенки в этом месте, дальше от нагревателя. Этот процесс теплопередачи является нелинейным, и соответствующее уравнение отличается от приведенного выше следующим образом:
m0.8 = Kq / (Cp (Tw — Tf))
Этот расходомер имеет два режима работы: один измеряет массовый расход, поддерживая постоянную потребляемую электрическую мощность, и обнаруживая повышение температуры. Другой режим поддерживает постоянную разницу температур и измеряет количество электроэнергии, необходимое для ее поддержания.Этот второй режим работы обеспечивает гораздо больший диапазон измерений.
Конструкция байпасного типа
Байпасная версия массового теплового расходомера была разработана для измерения больших расходов. Он состоит из тонкостенной капиллярной трубки (приблизительно 0,125 в диаметре) и двух самонагревающихся резистивных датчиков температуры (RTD) с внешней обмоткой, которые нагревают трубку и измеряют результирующее повышение температуры (рис. 5-9A). Датчик помещается в байпас вокруг сужения в основной трубе и рассчитан на работу в области ламинарного потока во всем рабочем диапазоне.
При отсутствии потока нагреватели повышают температуру байпасной трубки примерно на 160 ° F выше температуры окружающей среды. При этом условии существует симметричное распределение температуры по длине трубы (рис. 5-9B). Когда имеет место поток, молекулы газа переносят тепло вниз по потоку, и профиль температуры смещается в направлении потока. Мост Уитстона, подключенный к клеммам датчика, преобразует электрический сигнал в массовый расход, пропорциональный изменению температуры.
Небольшой размер байпасной трубки позволяет минимизировать потребление электроэнергии и увеличить скорость отклика измерения. С другой стороны, из-за небольшого размера необходимы фильтры для предотвращения засорения. Одним из серьезных ограничений является падение высокого давления (до 45 фунтов на квадратный дюйм), необходимое для развития ламинарного потока. Обычно это приемлемо только для газов высокого давления, когда давление необходимо в любом случае снизить.
Это низкая точность (2% полной шкалы), низкие эксплуатационные расходы и недорогой расходомер.Электронные блоки внутри блоков позволяют осуществлять сбор данных, запись диаграмм и взаимодействие с компьютером. Эти устройства популярны в индустрии обработки полупроводников. Современные блоки также доступны в виде полных контуров управления, включая контроллер и автоматический регулирующий клапан.
РИСУНОК 5-9A: БАЙПАС ИСПОЛЬЗУЕТ МАЛЕНЬКИЙ ПРОЦЕНТ ПОТОКА РИСУНОК 5-9B: ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРОФИЛЬ
Датчики скорости воздуха
Датчики массового расхода
зондового типа используются для измерения воздушных потоков и нечувствительны к присутствию умеренного количества пыли.Они поддерживают разницу температур между двумя RTD, установленными на сенсорной трубке. Верхний датчик измеряет окружающую температуру газа (Рисунок 5-10A) и постоянно поддерживает второй RTD (рядом с кончиком зонда) на 60 ° F выше температуры окружающей среды. Чем выше скорость газа, тем больше тока требуется для поддержания разности температур.
Другой вариант датчика скорости — это массовый расходомер с тепловым насосом типа Вентури, в котором датчик массового расхода с подогревом размещается на минимальном диаметре расходомера Вентури, а датчик температурной компенсации ниже по потоку (Рисунок 5-10B).Входной экран смешивает поток, чтобы сделать температуру однородной. Эта конструкция используется для измерения как газа, так и жидкости (включая суспензии), при этом диапазон расхода зависит от размера трубки Вентури. Падение давления относительно невелико, а точность зависит от выбора правильной глубины введения зонда.
Также доступна версия реле потока, которая содержит два датчика температуры в наконечнике. Один из датчиков нагревается, и разница температур является мерой скорости. Переключатель может использоваться для определения высокого или низкого расхода в пределах 5%.
РИСУНОК 5-10A: КОНФИГУРАЦИЯ ДАТЧИКА РИСУНОК 5-10B: ВСТАВКА ВЕНТУРИ
Анемометры с горячей проволокой
Термин анемометр произошел от греческих слов anemos, «ветер», и metron, «мера». Механические анемометры были впервые разработаны еще в 15 веке для измерения скорости ветра.
Термоанемометр состоит из электрически нагреваемого тонкопроволочного элемента (диаметром 0,00016 дюйма и длиной 0,05 дюйма), поддерживаемого иглами на концах (рисунок 5-11).Вольфрам используется в качестве материала проволоки из-за его прочности и высокотемпературного коэффициента сопротивления. При помещении в движущийся поток газа проволока охлаждается; скорость охлаждения соответствует массовому расходу.
Схема нагреваемого чувствительного элемента управляется одним из двух типов твердотельных электронных схем: постоянной температуры или постоянной мощности. Датчик постоянной температуры поддерживает постоянный перепад температур между нагретым датчиком и эталонным датчиком; количество энергии, необходимое для поддержания дифференциала, измеряется как показатель массового расхода.
Анемометры постоянной температуры популярны из-за их высокочастотной характеристики, низкого уровня электронного шума, устойчивости к перегоранию датчика при резком падении воздушного потока, совместимости с термопленочными датчиками и их применимости к потокам жидкости или газа.
Анемометры постоянной мощности не имеют системы обратной связи. Температура просто пропорциональна расходу. Они менее популярны, потому что их показания при нулевом расходе нестабильны, реакция на температуру и скорость медленная, а температурная компенсация ограничена.
РИСУНОК 5-11: АНЕМОМЕТР ГОРЯЧЕЙ ПРОВОЛОКИ Техническое обучение Техническое обучение
Познакомьтесь с человеком, который изобрел Super Soaker
Super Soaker изменил правила игры, когда дело дошло до струйных пистолетов и летних развлечений.И за это нужно благодарить Лонни Джонсона.
Человек, стоящий за одной из самых популярных игрушек всех времен, — инженер, который работал в Окриджской национальной лаборатории, ВВС и Лаборатории реактивного движения НАСА.
Сейчас он работает над несколькими другими изобретениями, которые, как он надеется, изменят мир.
Ниже приводится стенограмма видео.
Лонни Джонсон: Я Лонни Джонсон. Я изобретатель. Изобретение, по которому меня знают многие, — это водяной пистолет Super Soaker.
Я знал, что пистолет работает хорошо, и знал, что оно будет успешным. Я не представлял, насколько это будет успешно. Она стала самой продаваемой игрушкой в мире.
Моя карьера началась, когда я учился в старшей школе. Я построил робота, который выиграл региональную научную ярмарку в Университете Алабамы. Я продолжил работу в Окриджской национальной лаборатории инженером-исследователем высокотемпературных ядерных реакторов. Лаборатория вооружения ВВС на перспективных космических аппаратах с ядерными источниками энергии.Затем в Лабораторию реактивного движения, работающую на космическом корабле «Галилео» инженером по энергетическим системам.
Когда я был в Лаборатории реактивного движения в начале 80-х, мне впервые пришла в голову эта идея. Super Soaker был основан на некоторых инженерных принципах, которые я применил. На самом деле я работал над другим изобретением — тепловым насосом, который будет использовать воду в качестве рабочей жидкости вместо фреона.
И я выпустил струю воды через ванную, используя несколько изготовленных мною форсунок, и подумал про себя: «Боже, если бы я разработал новый тип водяного пистолета, который был бы высокопроизводительным водяным пистолетом, он действительно мог бы делать хорошо.
«Это не давление. Это давление!»
Изначально я хотел изготовить ружье самому. Оказалось, что производство первой тысячи орудий будет стоить около 200 тысяч долларов. И я подумал про себя, что в то время я был военным офицером, у меня не было 200000 долларов наличными.
Решаю приехать в Нью-Йорк, представить свои идеи на ярмарке игрушек, попытаться найти производителя, с которым я мог бы работать. И именно там я встретил людей в Ларами.
Они пригласили меня приехать в их штаб-квартиру в Филадельфии.На изготовление пушки ушло 2 недели. И как только он был закончен, я звонил парню в Ларами, потому что не хотел, чтобы он забыл мой разговор. Я взял свой чемодан и вошел, и, конечно же, у меня были свои прототипы в чемодане.
Я открыл его, и они попросили показать, что у меня было, и показали им пистолет. Они сказали: «Ну, это работает? Насколько хорошо работает?» Я накачал его и снял через конференц-зал, и президент компании сказал: «Вау!» Вот и все.
Я знал, что захватил их воображение, а остальное уже история.
«Насквозь мокрый!»
Собственно, первый год он назывался «Дренчер». Это не называлось Super Soaker. Кто-то заявил имя «Дренчер» и потребовал, чтобы мы заплатили за это гонорар, и поэтому мы изменили название. Именно тогда мы придумали название Super Soaker.
Оружие буквально сносило с полок из уст в уста. Мы не могли угнаться за спросом.
Люди скажут: «Знаешь, Джонсон, тебе действительно повезло». И я подумал, что это просто тяжелая работа.От идеи до большого успеха прошло 10 лет.
Я начал свой собственный бизнес и построил свою компанию, свою исследовательскую компанию, на доходы от этого изобретения. Я не говорю о том, сколько денег я заработал на этом изобретении. Но я думаю, что будет справедливо сказать, что почти все это идет на исследование, которое я провожу. Поэтому я возвращаюсь в компанию, чтобы разработать некоторые энергетические технологии, на которых я сосредоточен.
Я инженер-атомщик. Я работаю над передовыми энергетическими технологиями.У меня есть двигатель нового типа, который преобразует тепло в электричество, и я также разработал новый тип батареи, полностью керамической, без жидкого электролита.
Другим игрушечным пистолетом, который был на рынке и пользовался большим успехом, был этот дротик Nerf.
«Это Нерф, или ничего».
И я тоже хотел иметь эту часть рынка. Итак, я начал разрабатывать ружья Nerf для дротиков, и я разработал оружие, которое превосходило по характеристикам ружья Hasbro на рынке в то время.И, в конце концов, заключил сделку с Hasbro по лицензии на мои дротики.
И в тот момент я буквально был королем всех игрушечных пистолетов.
Follow Tech Insider: На Facebook
.