Как работает насосная станция с гидроаккумулятором: Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором и устройство

Устройство и принцип работы классической насосной станции водоснабжения

С некоторых пор частный дом не проигрывает по своим бытовым удобствам и комфорту городской квартире. Так было не всегда, ведь раньше, если он располагался вдалеке от централизованных коммунальных систем, то частный домовладелец физически не имел возможности создать полноценное водоснабжение или канализацию. Но, как известно, спрос порождает предложение и с появлением на рынке специального оборудования для устройства бытовых коммуникаций, в частных домах стали доступными все существующие на сегодняшний день «блага цивилизации». Одним из очень важных элементов современной автономной водопроводной системы является насосная станция. Она может быть приобретена в готовом виде, а может быть собрана собственноручно. Какому бы варианту этого оборудования не было отдано предпочтение, чтобы правильно его эксплуатировать, необходимо понимать принцип работы насосной станции.

Что нужно знать при выборе агрегата?

Чтобы правильно подобрать насосную станцию под свои конкретные потребности необходимо учитывать два фактора: технические характеристики самой станции и особенности скважины.

В первом случае ключевым параметром является производительность. То есть станция должна обеспечивать подъем такого объема воды, который полностью удовлетворит все хозяйственные потребности в доме и на придомовой территории. Что касается скважины, то здесь нужно оценить такие ее характеристики:

• производительность;
• глубина;
• статистический уровень воды – при неработающем насосе;
• динамический уровень воды – при включенном насосе;
• тип фильтра;
• диаметр трубы.

В подавляющем большинстве классические насосные станции способны эффективно поднимать воду со скважины, глубина которой не превышает 9 м.

Правильно установленная и подключенная к водопроводной системе насосная станция

Что касается насосной станции, то, несмотря на отсутствие официальной классификации, она может принадлежать к одной из двух категорий, которые выделяют практикующие специалисты:

• с самовсасывающим центробежным насосом;
• с самовсасывающим вихревым насосом.

Практический опыт показывает, что для дома, в котором проживает семья из 4-х человек, вполне достаточно будет установить насосную станцию малой или средней мощности. Объем гидроаккумулятора (если он входит в комплектацию) которой будет около 20 литров. Такие станции, как правило, характеризуются производительностью 2-4 м. куб. в час и напором в 45-55 метров.

Типовая схема подключения станции с гидроаккумулятором

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

• вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
• большие габариты;
• сложность монтажа;
• бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
• если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

• насосным агрегатом;
• мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
• реле давления;
• манометром;
• кабелем;
• разъемом для подключения;
• клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м.

Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума. По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома. Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей.

Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам.

Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением.

В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Принцип работы насосной станции

На сегодняшний день сложно представить жизнь в частном загородном доме без водопровода и автоматической подачи жидкости для полива сада, огорода и теплиц. Однако, прежде чем выбирать насосную станцию для автоматизации подачи воды, необходимо понимать принципы ее работы. Так как для создания эффективной системы водоснабжения, способной обеспечить все хозяйственные нужды нужно знать устройство оборудования.

Устройство насосной станции

Бытовая насосная станция, состоит из следующих элементов:

·         система управления;

·         насос;

·         накопительный бак или же гидроаккумулятор;

·         обратный клапан.

На данный момент на рынке электрооборудования выделяют насосные станции с накопительным баком и устройства с гидроаккумулятором.

Насосные станции с накопительным баком являются, на сегодняшний день, несколько устаревшими, однако встречаются достаточно часто. Устройство с накопительным баком является весьма габаритной конструкцией. Количество и напор жидкости контролируется поплавком. Если снижается уровень до минимальных показателей, срабатывает датчик запускающий подкачку воды.

Системы с гидроаккумулятором являются современным подходом в создании автономного водоснабжения. Система дополнена реле давления, которое контролирует максимальные показатели давления воздуха. В гидроаккумуляторе воздух сжимается, под воздействием жидкости, и при достижении необходимого значения давления насос выключается, а при достижении минимальных показателей он начинает снова работать.

Независимо от того, какому типу станций Вы отдадите предпочтение, для продуктивной работы системы, следует дополнить её фильтрами, которые не идут в комплекте. Именно фильтрующее приспособление обеспечивает защиту устройства, от попадания в систему песка или прочих абразивных частиц, которые могут вызвать износ оборудования или же поломку. Для того чтобы разобраться в устройстве станции нужно понять назначение узлов:

·         Насос и датчик контроля. Для подъема воды на поверхность, станция оснащена насосом, способным поднимать жидкость со скважины либо колодца с максимальной глубиной до10 м, с глубины 15 или же 20 м откачивают воду устройства с выносным эжектором. Датчик регулирует своевременное отключение и включение агрегата.

·         Гидроаккумулятор. Постоянное обеспечение дома питьевой водой обеспечивается посредством накопительной емкости, которая накапливает необходимый объем жидкости и создает при этом нужное давление для подачи воды к каждой точке.

Для составления полной картины работы станции следует понять ее принцип действия.

Принцип действия насосной станции

Бытовая насосная станция, не зависимо от того для скважины какой глубины она рассчитана, имеет следующий принцип действия:

·         Подключение устройства. Станция сначала устанавливается в заранее подготовленном месте, защищенном от плохих погодных условий и попадании мусора, и подключается к сети. Затем устройство подсоединяется к трубопроводу. Существует две схемы подключения: однотрубная, для колодцев либо скважин глубиной 8-10 м и двухтрубная для установки с выносным эжектором, рассчитанная на источники глубиной от 10, 20 м и больше.

·         После этого один конец трубопровода подключается к станции, а второй погружается в скважину. К оборудованию, на выходе крепится второй трубопровод, предназначенный для обеспечения дома водой.

·         Затем в гидроаккумулятор следует набрать необходимое количество жидкости и создать давление, указанное в технических характеристиках устройства, посредством закачивания воздуха насоса.

·         Только после всех этих манипуляций можно запускать насосную станцию.

·         Следует открыть кран, после чего сработает обратный клапан, и насос начнет качать воду из скважины. По мере наполнения бака увеличивается давление в системе, вследствие чего происходит отключение насосной станции, за счет срабатывания реле.

·         После отключения оборудования насос не качает воду, и за счет давления жидкость из бака поступает в дом и вода бежит из крана.

·         При использовании воды постепенно понижается давление в системе до минимума, затем реле автоматически запускает насос.

·         Постепенно, при накачивании жидкости, увеличивается давление в системе, и насос автоматически выключается и цикл повторяется.

Насосная станция является основным элементом водоснабжения, потому выбирая оборудование, следует отдать предпочтение надежному устройству, которое отличается высоким качеством, практичностью и доступной стоимостью. Ведь качественная система станет достойным вложением средств, и при правильной эксплуатации прослужит много лет.

При выборе бытовой насосной станции следует учитывать такие характеристики, как производительность, напор, мощность и высоту всасывания. Ведь от того насколько точно Вы просчитаете потребление воды и учтете нужды и потребности зависит, эффективность водоснабжения.

Насосные станции водоснабжения для дома: характеристики, устройство, установка

Самая главная проблема в загородном доме или даче – это отсутствие воды. Сейчас есть множество вариантов, как провести воду в дом. Но самым оптимальным решением будет выбор насосной автоматической станции. Ее можно подключить к колодцу и вода будет поступать в дом, как в обычной квартире. Причем работать она сможет и летом и зимой. А подключив электрический водонагреватель, у вас будет еще и горячая вода. В данной статье подробно рассмотрим все достоинства и недостатки насосной станции.

Содержание

  1. Как устроена насосная станция
  2. Характеристики автоматического насоса
  3. Характеристики реле давления
  4. Характеристики гидроаккумулятора
  5. Классификация
  6. Как работает насосная станция
  7. Достоинства и недостатки станции
  8. Установка и включение насосной станции

Как устроена насосная станция

В автоматическую насосную станцию обязательно должны входить такие элементы: насос, реле для насоса, которое контролирует давление, гидроаккумулятор, шланг, манометр, штуцер 5-ти выводной. 

Без какого-либо элемента насосная станция не сможет работать. 

Характеристики автоматического насоса

Насосы-автоматы отличаются своей высокой производительностью, материалом, из которого изготавливается корпус и мощностью давления.

Корпус может быть чугунный, пластиковый или из нержавейки. Состоит насос из корпуса, электрочасти, электрического двигателя и крыльчатки. Чугунная станция работает громко, но имеет высокий срок эксплуатации. А пластиковый корпус имеет небольшой срок службы, довольной хрупкий, но работает очень тихо.

Если станцию установить недалеко от колодца, то электрический насос сможет поднимать воду с большой глубины(8-9м). Происходит это благодаря эжектору, который встроен в насос.

Если насосную станцию установить на расстоянии 12 метров от колодца, то глубина всасывания воды будет не 9, а 5 метров. Это происходит из-за того, что на каждые четыре горизонтальных метра отнимается один метр в глубину. Насос-автомат подает воду на расстояние не больше 50 м. Производительность воды составляет 70литров в минуту. Такие характеристики указывают производители на инструкции к эксплуатации. 

Для того чтобы заполнить насос водой перед включением на корпусе имеется отверстие с пробкой для залива. Также располагается два отверстия для трубопровода(для входа и выхода). Диаметр такого отверстия равен 25 мм. 

На корпусе имеется два крепления для расширительного бака. Электрочасть находится с коробке на насосе. К ней подключают электричество через автоматику или кабель.

Характеристики реле давления

Данный элемент устанавливают в насос для его автоматического включения и выключения. При открытии крана давление начинает понижаться, и насос начинает работу. А при закрывании крана – давление поднимается до нужного предела и насос отключается. 

Подключить реле давления можно прямо к насосу или при помощи пятивыводного штуцера. На корпусе реле дополнительно расположены клеммы для подключения питания. 

Помимо реле можно установить датчик. При отсутствии воды в системе, насос автоматически отключается. Поэтому датчик и получил название «сухого» хода. Реле и датчик такого типа очень похожи внешне. Единственное отличие это кнопка включения и выключения на датчике. 

Реле давления и датчик есть в автоматике. Поэтому можно просто подключить блок автоматики к насосу. Но такая система выйдет намного дороже.

Характеристики гидроаккумулятора

Такое устройство представляет собой бак, в который встроена мембрана. Гидроаккумулятор качает воду в мембрану. Благодаря тому, что вода всегда находится в баке, нагрузка в насосе снижается. Бак закачан воздухом с давлением 1,5 атмосферы. 

Бак имеет объемы от 8 до 100 литров. При открытии крана происходит подача воды из бака, без помощи насоса. А после расходования воды, насос начинает пополнять нужным объемом воды гидроаккумулятор. К насосу можно подключить бак с разным объемом. И лучше будет использование бака большего объема. 

Обычно бак гидроаккумулятора изготавливают из нержавейки или эмалированной стали. Насосная станция из нержавейки будет служить дольше, чем из стали. Стоимость будет соответственно выше. Диск для крепления шланга выполняют из пластика или нержавейки. 

Классификация

Насосные станции делят на несколько групп: со встроенным эжектором, с выносным эжектором, с оборудованным накопительным баком и оснащенным гидроаккумулятором. 

Если вода поступает с большой глубины, то самым лучшим вариантом будет насосная станция с эжектором. Выносной эжектор устанавливается на насосную станцию. Также есть встроенные эжекторы. Но есть небольшой минус у такой станции: она очень громко работает, поэтому расположить ее придется вдали от спальных комнат.  

Станции, которые имеют накопительный бак, все меньше пользуются спросом. Потому как имеют большой вес и размеры. Такую установку устраивают на верхнем этаже дома, оттуда она снабжает весь дом водой. Насосная станция с накопительным баком стоит дешево и затрачивает мало электроэнергии. А сделать бак можно самостоятельно. На рынке такие модели встретишь редко. Самым главным недостатком является возможность затопления всего дома при неправильной установке оборудования. 

Насосные станции с гидроаккумулятором самые популярные. Они отлично работают, подавая воду под высоким давлением по всему дому. Однако у такой модели есть некоторые недостатки: небольшой объем емкости ( до 25 литров), высокая цена. 

Как работает насосная станция

В первую очередь открываем кран. Следовательно, происходит снижение давления в системе, и вода начинает подаваться из гидроаккумулятора автоматически. Если же отсутствует бак, то при включении насоса происходит подача воды от него. При закрытии крана происходит повышение давления . Насос автоматически отключается и происходит остановка подачи воды. Если же станция имеет бак, то после закрытия крана, насос начнет подавать воду в мембрану, пока она полностью не наполнится. 

Достоинства и недостатки станции

К достоинствам насосной станции можно отнести:

1. Небольшую стоимость.
2. Можно установить станцию самостоятельно в доме или на земле.
3. Подача воды происходит автоматически.
4. На рынке представлен большой выбор моделей насосных станций.

К недостаткам относятся:

1. Зимой не всегда удобно использовать.
2. Если не использовать выносной инжектор, то максимальная глубина всасывания будет около 9 м. 

Установка и включение насосной станции

После окончательного выбора насосной станции и ее покупки, можно перейти к установке оборудования. Необходимо выбрать материал, из которого будут изготовлены трубы. Обычно используют полипропиленовые трубы или из ПНД. Такие материалы будут долговечными и надежными.

В том месте, где будет забор воды, труба должна иметь диаметр более 25 мм, а на выходе можно установить трубу с меньшим диаметром. В конце трубы нужно установить обратный клапан. Он должен быть обязательно с сеткой, которая будет играть роль фильтра. 

Во избежание образования воздушных пробок устанавливают автоматический воздушный клапан. 

С помощью заливного отверстия в насосе, необходимо перед включением заполнить его водой.

Насосная станция водоснабжения будет отличным вариантом для подачи воды в загородном доме. Самое главное — это правильно установить станцию для вашего дома.

Читайте также:

Устройство, принцип работы и подключение насосной станции

Насосная станция: устройство и принцип работы

Насосная станция это, пожалуй, самый простой способ сделать водопровод в частном доме.

Разберем этот несложный аппарат по составным частям:

Насосная станция: устройство

Насос, установленный на гидроаккумуляторе включается при помощи реле давления, которое работает по следующему принципу — при падении давления в системе до определенной величины (чаще всего 1. 5 атмосферы) реле включает питание насоса и он начинает качать воду из скважины.

Как только прекращается разбор воды (закрывается смеситель, душ, кран полива итд), давление в водопроводе начинает расти и при достижении значения в 3 атмосферы реле размыкает цепь питания насоса.

Таким образом насосная станция поддерживает давление в системе водоснабжения в определенных пределах (1,5 — 3 атмосферы).

Её можно применять и в целях повышения давления,  если ваш дом подключен к центральному водоснабжению, но не хватает напора.

Насосная станция: технические характеристики

Ниже приведены  самые важные технические характеристики насосов-автоматов:

• Высота подъема воды до 9 метров.
• Расход от 40 до 120 л/мин (для частного дома обычно хватает 65-70 л/мин).
• Мощность двигателя не более 1,8 кВт (самые популярные модели 600 — 900 Вт).
• Диаметр резьбовых соединений  чаще всего 1 дюйм.
• Напряжение питания 220 В частота тока 50 Гц.
• Напор насосных станций лежит в пределах от 40 до 60 м.

Подключение насосной станции

Монтаж насосной станции

Не забудьте внимательно прочитать руководство пользователя!!!

1. Перед установкой необходимо проверить не заблокирован ли вал насоса. Для этого нужно снять кожух с вентилятора и осторожно попробовать повернуть его. Если вал заблокирован его необходимо провернуть при помощи отвертки.
2. Насос должен устанавливаться в месте с хорошей вентиляцией и защищенном от атмосферных осадков. Диапазон рабочих температур для насосной станции лежит в пределах от 0 до 40 градусов  Цельсия. При падении температуры ниже нуля насос будет разморожен, что приведет к дорогостоящему ремонту.
3. Основание, к которому будет закреплена станция, должно быть достаточно жестким и хорошо поглощать вибрацию от работы насоса.
4. Станция должна быть расположена максимально близко к источнику воды.
5. Насос для правильной работы должен быть расположен горизонтально.
6. Внутренний диаметр всасывающей магистрали не должен быть меньше, чем диаметр резьбы. При глубине забора более 4 метров  или при наличии длинного горизонтального участка трубы, рекомендовано увеличить диаметр всасывающей магистрали и поставить на ее конец обратный клапан с сеткой. Поясню это так, диаметр резьбы на насосе равен 1 дюйм (DN25) — это значит, что необходима труба или напорный шланг с таким же внутренним диаметром DN25. Самым популярным материалом для такой всасывающей магистрали является труба ПНД диаметром 32 мм.

Соблюдая эти правила, вы сможете самостоятельно установить насосную станцию, но все равно не забудьте ознакомиться с руководством пользователя, которое идет в комплекте.

Помимо вышеперечисленных правил могут быть и иные рекомендации производителя, которыми нельзя пренебрегать.

Подключение электрооборудования к насосной станции

• Необходимо проверить совпадение параметров насоса с параметрами электрической сети.
• При стационарном монтаже по правилам техники безопасности желательно использовать предохранительные автоматы. Однофазные насосы оборудованы защитным тепловым реле и поэтому могут подключаться непосредственно в сеть 220 В

Запуск насосной станции своими руками

1. Перед запуском необходимо заполнить насосную часть и всасывающую магистраль чистой водой через специальное отверстие на насосе закрытое резьбовой заглушкой. После заполнения пробку необходимо завинтить на прежнее место. Работа без воды вызовет повреждение  гидравлической части — повреждение рабочего колеса и уплотнений.
2. После включения насоса необходимо проверить правильность вращения двигателя ( для трехфазных насосов). Если смотреть на вентилятор, он должен вращаться по часовой стрелке. Если он крутится против часовой, то необходимо изменить подключение — надо поменять местами два фазных провода.
3. Станция не должна запускаться чаще, чем 20 раз в час. Иначе двигатель будет перегреваться. Частые включения могут быть вызваны малым объемом гидроаккумулятора при большом расходе воды или неисправностью его  мембраны (она может порваться). Кроме того может неправильно работать автоматика станции, в этом случае нужно обратиться в ближайший сервисный центр производителя.

Обслуживание насосной станции

Обслуживание насосной станции состоит в основном в контроле давления воздуха в гидроаккумуляторе — давление должно быть равным 1,5 атмосферы.

При падении производительности насоса  необходимо обратиться в сервис по месту жительства.

Самостоятельно разбирать насос можно, но стоит заранее подумать сможете вы его собрать обратно или нет.

На этом мы сегодня закончим, жду ваших вопросов в комментариях.

Устройство и принцип работы насосной станции для воды

«Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

В связи с возникшей в последнее время терминологической путаницей уточним, что значит понятие «насосная станция» относительно частного дома. С технической точки зрения насосная станция — система для принудительной подачи жидкости, включает в себя оборудование (насосы, резервуары, трубопроводы) и сооружения. В нашем случае значение сужается, сооружения (колодец или скважина, жилой дом) выносятся за скобки. На практике сложилось так, что продавцы зачастую называют насосными станциями только компактные полностью комплектные установки, оборудованные непогружными насосами, отказывая в этом иному оборудованию. Такую трактовку можно всё чаще встретить в сети, особенно на непрофессиональных ресурсах. Мы же будем придерживаться общепринятых технических понятий и включим в обзор все типы насосных станций, независимо от их метода комплектации, конструкции и мнения торговых работников.

Оборудование любой «домашней» водопроводной станции включает в себя насос, резервуар для воды и автоматику управления. Общий принцип работы водяных станций — проще некуда: насос подаёт воду из источника, она накапливается в резервуаре, откуда попадает в водопровод, автоматика включает и выключает насос.

Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

При общем алгоритме работы оборудование станций и особенности их функционирования существенно разнятся. Ниже мы подробнее рассмотрим разновидности насосов и назначение автоматики, начнём же с резервуаров, ведь именно различия в их конструкции определяют тип насосной станции и возможность создания в системе водопровода стабильного давления. Резервуары делятся на две группы: открытые накопительные баки и гидроаккумуляторы.

Накопительный бак — устаревшее, но простое и недорогое решение. В самой высокой точке водопровода (зачастую на чердаке) устанавливают стальную либо пластиковую ёмкость, куда насос закачивает воду. Оттуда она самотёком поступает вниз, к точкам водоразбора. Чем выше расположен бак и больше его объём, тем стабильнее давление. По сути, это мини-водонапорная башня, обладающая существенными недостатками:

• Невозможность обеспечения достаточного давления, принятого в современных системах водопровода. Причём на втором этаже напор будет заметно слабей. И не факт, что сможет работать стиральная машина, а уж про гидромассажный душ и системы автоматического полива придётся забыть.
• В доме нужно найти место для большой и тяжёлой ёмкости. Минимальный объём бака — 80 литров, рекомендуемый — величина суточного расхода, а это уже более полутонны для семьи из трёх человек, если не считать сезонный расход на полив огорода.

Производители предлагают обширный выбор полимерных резервуаров, многие из них оснащены необходимой арматурой для подключения в качестве накопительного бака

• Необходимость эффективной теплоизоляции бака и трубопроводов, если они расположены на неотапливаемом чердаке.
• Ненадёжность автоматики. Она должна обеспечить включение насоса при снижении уровня воды ниже установленного и выключение при его превышении. Доступное решение — рычажный поплавок, как в старых советских унитазах, оснащённый электрической контактной группой. Чем меньше ёмкость бака, тем чаще он срабатывает и быстрее выходит из строя.

Резервуар негерметичен, сообщается с атмосферой. Чтобы в случае выхода из строя автоматического выключателя бак не переполнился и вода не затопила весь дом, в верхней точке делают перелив — по которому избыток отводится в канализацию или на улицу. Если перелив по каким-то причинам не функционирует — жди беды.

Одно из немногих преимуществ накопительного бака — возможность использования маломощного насоса, лишь бы он поднимал воду на нужную высоту. Правда, чем слабее насос, тем больший объём должен иметь резервуар, иначе при значительном водоразборе приток не будет поспевать за расходом.

Схема домашней системы водоснабжения, основой которой служит погружной насос и открытый накопительный бак

В отличие от накопительных баков, гидроаккумуляторы герметичны и работают под давлением. Внутри находится резиновая мембрана (так называемая «груша»), заполненная воздухом, реже пружинный поршень. При наполнении резервуара водой пневмомембрана сжимается, аккумулируя энергию сжатия в большей степени, чем это может сделать вода. При водоразборе «груша» распрямляется, выталкивая жидкость.

Вариант конструктивного решения мембранного бака

Резервуар выдаёт в сеть объём воды заметно больший его номинальной ёмкости. Автоматика управления настраивается на нижний и верхний пределы давления, при небольшом расходе воды насос не включится. Для адекватной работы с гидроаккумулятором необходим соответствующий насос, достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление и производительный, чтобы успевать пополнять бак. Основные преимущества подобных резервуаров:

• Гидроаккумулятор в паре с соответствующим насосом способен стабильно поддерживать в водопроводе заданное давление (1,5-3 бар), при котором будет стабильно работать вся бытовая техника, нуждающаяся в водоснабжении (стиральная и посудомоечная машины, холодильник со льдогенератором и т. д.), любые гидромассажные устройства, системы автополива. Подавляющее большинство гидроаккумуляторов рассчитаны на максимальное давление 4,5 бар и более, чего с лихвой хватает для водоснабжения двухэтажного дома с подвалом.
• Напор воды во всех смесителях и на всех этажах будет одинаков, даже если включено несколько из них. Но при условии, что правильно выбраны сечения труб и схема разводки.
• Резервуар можно устанавливать в любом месте, он компактен. Разместив его в цокольном или на первом этажах, удобно обслуживать. Форма может быть вертикальной либо горизонтальной, на характеристики это не влияет.

Варианты оборудования насосных станций на основе гидроаккумулятора с поверхностным и погружным насосами

В частном доме устанавливают гидроаккумуляторы ёмкостью от 20 л до нескольких сот литров. Конкретная потребность рассчитывается по специальным формулам, но ориентировочно можно сказать, что для экономной семейной пары хватит и  минимального объёма, для 3-4 человек лучше взять 50-80 л, для большой семьи или дома, насыщенного потребителями (ванна большого объёма, бассейн, значительный расход на автополив и т. д.) подойдёт 100 л и более. Теоретически, чем больше резервуар, тем лучше: минимизируются перепады давления; реже включается, а, значит, дольше служит насос; в случае отключения электричества имеется больший запас. Но резервуар большего объёма и стоит дороже. Допускается устанавливать несколько гидроаккумуляторов, если начальной вместимости оказалось недостаточно, можно добавить ещё один. В случае, когда один насос и скважина обслуживает две квартиры или дома, каждый из соседей может установить свой, отдельный резервуар. При выборе насоса следует учитывать, что его производительность должна примерно соответствовать объёму гидроаккумулятора, для 20 л хватит 1,5 м3/ч, 50 л — 2,5 м3/ч, 100 л — 5 м3/ч.

Выбор гидроаккумуляторов по объёму весьма широк

Эксплуатация насосных станций с гидроаккумуляторомне представляет сложности: раз в месяц рекомендуется проверить давление в воздушной мембране и при необходимости подкачать её обычным автомобильным насосом.

Внимание: во время подкачки электропитание насоса должно быть отключено, а водоразбор открыт!

Насосы для водоснабжения частных домов делятся на две группы: поверхностные и погружные. На общее устройство насосной станции это различие не влияет, и те и другие способны взаимодействовать как с накопительными баками, так и с гидроаккумуляторами. В каждой из групп есть насосы различной производительности, максимальные величины схожи, а вот высота подъёма (напор) существенно ниже у поверхностных, для глубоких скважин используют только погружные.

Обратите внимание! При выборе насоса нельзя ориентироваться лишь на его номинальную производительность. Дело в том, что в основных характеристиках указывают её максимальное значение, которое достигается лишь до определённой высоты подъёма. С ростом высоты снижается и производительность, при максимальных значениях напора она снижается в разы.

Из графика видно, сколь сильно зависит производительность от высоты подъёма

Поверхностные насосы располагаются наверху, в колодец либо скважину опускается лишь заборный шланг. Всасывание воды в одноступенчатых насосах происходит за счёт эжекции, создания разрежения. Эжекторные насосные станции дёшевы, но обладают повышенным уровнем шума. Многоступенчатые стоят дороже, но тише и экономичней. В целом поверхностные насосы при относительно большой производительности, 4-8 м3/час не могут поднимать воду на значительную высоту, бюджетные модели (их большинство — 15-20 м, самые дорогие — 55 м. Именно такой тип насосов используется в комплектных насосных станциях (народное название — «безбашенка», его совмещают в одном блоке с гидрофором небольшого объёма (24-50 л) и несложной автоматикой. Стоят такие станции относительно дёшево и готовы к работе сразу после подключения к трубопроводам. Но, учитывая их слабый напор, станции применяют лишь при незначительной глубине колодца — от 8-15 м, редко больше.

Комплектная насосная станция SperoniAPM 100 на основе эжекторного поверхностного насоса (сверху) и 25-литрового гидроаккумулятора, максимальная глубина колодца 25 м

Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

• Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

«Ручеёк» — дёшево и сердито

• Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

Производительность оборудования и величина водопотребления не должна превышать дебет скважины, чтобы не произошло критического снижения уровня воды.

Автоматическое управление призвано выполнять две функции: поддерживать заданное давление в водопроводной сети и обеспечивать защиту оборудования.

• Стабильность давления  обеспечивается включением и выключением насоса при его падении и нормализации и действием пневмомембраны. Существует несколько типов управления, от простейших реле давления до сложных микропроцессорных устройств, точно выдерживающих необходимые параметры.
• Защита может понадобиться от «сухого хода», когда источник иссяк, от перегрева, нестабильного напряжения. Более других нуждаются в ней центробежные скважинные насосы, работающие в экстремальных условиях. Продвинутые дорогие модели оснащены комплексной встроенной защитой. Датчик и автоматика сухого хода могут быть установлены и независимо от насоса.

Дополнительное оборудование насосной станции, в том числе автоматика

Зная, как работает насосная станция, мы понимаем, каковы принципы подбора оборудования. Необходимо учитывать водопотребление, дебит источника, высоту подъёма и ваш семейный бюджет. Для дачного дома можно и самому определиться и даже своими руками установить «безбашенку» на неглубокий колодец. Кстати, оборудование всегда лучше монтировать в доме, в тепле и с удобным доступом. А вот что касается насосной станции для приличного дома на глубокую скважину, здесь самостоятельно можно сделать ориентировочную прикидку, а окончательную комплектацию, установку и настройку всё же лучше доверить специалистам.

Устройство и принцип работы насосной станции

С некоторых пор частный дом не проигрывает по своим бытовым удобствам и комфорту городской квартире. Так было не всегда, ведь раньше, если он располагался вдалеке от централизованных коммунальных систем, то частный домовладелец физически не имел возможности создать полноценное водоснабжение или канализацию. Но, как известно, спрос порождает предложение и с появлением на рынке специального оборудования для устройства бытовых коммуникаций, в частных домах стали доступными все существующие на сегодняшний день «блага цивилизации». Одним из очень важных элементов современной автономной водопроводной системы является насосная станция.

Она может быть приобретена в готовом виде, а может быть собрана собственноручно. Какому бы варианту этого оборудования не было отдано предпочтение, чтобы правильно его эксплуатировать, необходимо понимать принцип работы насосной станции. 

Что нужно знать при выборе агрегата?

Чтобы правильно подобрать насосную станцию под свои конкретные потребности необходимо учитывать два фактора: технические характеристики самой станции и особенности скважины. В первом случае ключевым параметром является производительность. То есть станция должна обеспечивать подъем такого объема воды, который полностью удовлетворит все хозяйственные потребности в доме и на придомовой территории. Что касается скважины, то здесь нужно оценить такие ее характеристики: производительность; глубина; статистический уровень воды – при неработающем насосе; динамический уровень воды – при включенном насосе; тип фильтра; диаметр трубы. В подавляющем большинстве классические насосные станции способны эффективно поднимать воду со скважины, глубина которой не превышает 9 м.

Что касается насосной станции, то, несмотря на отсутствие официальной классификации, она может принадлежать к одной из двух категорий, которые выделяют практикующие специалисты: с самовсасывающим центробежным насосом; с самовсасывающим вихревым насосом. Практический опыт показывает, что для дома, в котором проживает семья из 4-х человек, вполне достаточно будет установить насосную станцию малой или средней мощности. Объем гидроаккумулятора (если он входит в комплектацию) которой будет около 20 литров. Такие станции, как правило, характеризуются производительностью 2-4 м. куб. в час и напором в 45-55 метров.

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков: вода идет самотеком, поэтому низкий напор; большие габариты; сложность монтажа; бак должен быть установлен выше уровня самой станции; если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована: насосным агрегатом; мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса; реле давления; манометром; кабелем; разъемом для подключения; клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м. Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума. По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома. Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей. Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам. Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением. В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Источник: http://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/ustrojstvo-i-princip-r…

Схема водопроводной сети с насосной станцией без гидроаккумулятора

Что такое насосная станция? Это комплект оборудования, который поддерживает определенное давление воды в водопроводной системе. При этом обеспечивает водой водопровод постоянно. К примеру, водопроводная сеть, снабжающая дом водой из скважины при помощи насоса. Сам насос нельзя назвать станцией, потому что при отключении подачи электроэнергии, не будет и воды в водопроводе. А станция ее обеспечивает постоянно. С недавних пор такими станциями стали называть насосы, в комплект которых входит гидроаккумулятор. Этот накопительный бак с мембранной внутри создает не только определенный объем воды, но и давление воды. А существует ли насосная станция без гидроаккумулятора?

Накопительные баки для водопровода

Конечно, существует. Только необходимо создать необходимые условия, чтобы в водопроводной сети всегда присутствовала вода под определенным давлением. Поэтому к насосной установке прилагается накопительный бак любого объема, в котором обязательно должен быть установлен поплавковый датчик уровня. Последний отвечает за отключение и включение насосного прибора, если вода в емкости соответственно будет превышать установленный уровень или быть ниже его.

При этом существуют две схемы расположения накопительного резервуара.

• Он устанавливается в любом месте, обычно это помещение, где монтируется, к примеру, система водоочистки. Но такая схема не дает возможности качать воду выше ее уровня в баке, поэтому в нее включается еще один насос, который будет прокачивать воду от накопительного бака до потребителей.
• Вторая схема – это установка резервуара выше уровня расположения потребителей. Таким способом решается проблема давления в водопроводной сети. Здесь будет работать принцип соединяющихся сосудов, давно известных современной физике. Поэтому накопительный бак обычно устанавливают в чердачное помещение.

Внимание! Если чердак является помещением неотапливаемым, то емкость обязательно надо будет теплоизолировать.

Кстати, вторая схема водоснабжения без гидроаккумулятора и сегодня достаточно популярна. Ведь с ее помощью можно организовать водопровод с большим объемом воды, во много раз большим, чем с гидроаккумулятором. Правда, придется все очень точно рассчитать, ведь бак с наполненным баком – это огромный вес, действующий на перекрытия дома. Поэтому необходимо быть уверенным, что несущие конструкции здания выдержат такую массу.

Еще к плюсам такой системы относят отсутствие в необходимости регулировки давления насосной станции без гидроаккумулятора. Поскольку давление в системе достигается за счет атмосферного, реле давления просто нет. Это упрощает систему. Но требует использования поплавкового датчика, выход из строя которого может привести к переполнению бака. Из-за указанных недостатков, такая система постепенно вытесняется станциями с гидроаккумуляторами. Вторая схема, подразумевающая подключение дополнительного насоса широкого применения не получила из-за дополнительных затрат на оборудование.

Установка бака под потолком

Схема насосной станции без гидроаккумулятора

В принципе, схема достаточно проста. В независимости от того, какой насос будет использоваться в домашней водопроводной трассе (погружной или поверхностный) в первую его самого надо оградить от ила и грязи источника водозабора. Поэтому в самом низу устанавливается сетчатый фильтр, который будет задерживать крупные взвешенные частицы.

Далее по схеме идет или сам насос, если он глубинный, или трубопровод, который будет соединять фильтр с насосом, установленным на поверхности. В первом случае от насоса будет протянут все тот же водопровод в виде трубы или шланга. То есть, трасса начнется прямо в гидротехническом сооружении. Поэтому очень важно определить уровень промерзания грунта в районе месторасположения колодца или скважины. Начиная от этого уровня, придется трубопровод теплоизолировать.

Схема с дополнительным насосом

Теперь внутренняя разводка водопровода. Во-первых, необходимо продумать систему водоочистки. К сожалению, из колодцев и неглубоких скважин вода в дом будет поступать не очень чистой. Поэтому самый простой вариант – это установить два фильтра: грубой и тонкой очистки. Они легко справляются с возложенными на них обязанностями по очистке воды, но требуют, чтобы в них почаще меняли фильтрующие картриджи.

Следующий элемент – накопительный бак с поплавком. Он соединяется с насосом через трубу и установленные фильтра. После него уже производится отвод трубы до потребителей.

Схема с баком на чердаке

Накопительный бак

Что собой представляет накопительный бак? Это простая емкость, может быть разной формы и размеров. В ней три патрубка. Верхний является подающим, через него вода попадает внутрь резервуара. Второй нижний – отводящий, через него вода отводится на потребители. Третий, он тоже нижний, и располагается ниже второго, это сливной патрубок для грязной воды и осадков, который используется в проведении профилактических работ.

Накопительный бак также снабжен крышкой, которая герметично прикручивается к корпусу емкости. Она располагается сверху. Через крышку производят осмотр бака, а также производят профилактические мероприятия.

В настоящее время многие потребители свое предпочтение отдают пластиковым бакам, чем металлическим. Они дешевле, но по техническим характеристикам не уступят вторым. При этом их вес в разы меньше, что упрощает его установку и монтаж. Тем более, если разговор идет о монтаже в чердачном помещении. Что касается теплоизоляции, то для этого можно использовать любые материалы, главное – чтобы в процессе эксплуатации вода в баке не замерзла.

Накопительный бак в разрезе

Конечно, у этой схемы есть и свои недостатки.

• Пассивная подача воды, отсюда и небольшой напор в водопроводной системе. Хотя на первом этаже его будет больше, чем на втором. Ведь чем выше расположен бак, тем больше давления он создает в водопроводе.
• Большой размер самой накопительной емкости. Отсюда иногда возникают сложности с подбором места ее установки.
• К сожалению, поплавковый датчик – не лучшее устройство контроля над работой насосной установки. Он может в один миг просто отказать, насос будет качать воду до тех пор, пока из герметичных щелей бака не потечет вода. Неминуемо затопление чердака и нижних помещений.
• Не очень просто проводить чистку большого резервуара. Придется залезать внутрь емкости, где руками надо будет выгребать осадок. Правда, периодичность проведения очистки достаточно большая, потому что в системе будет установлена водоочистка.

Заключение по теме

Итак, насосная станция для дома без гидроаккумулятора считают прошлым веком. Наверное, это так и есть. Ведь современный подход к реализации автономной водопроводной сети – это не только емкость, это возможность ее установки в том месте, где это удобно. И хотя сам гидроаккумулятор должен эксплуатироваться только при положительных температурах, нет необходимости его устанавливать на чердаке. Можно для этого использовать подвал, кессон, любое помещение. Главное, чтобы в нем температура воздуха не опускалась ниже +5С. Но система без гидроаккумулятора свои позиции еще не сдала. Тем более, всегда есть выбор, который по цене, к сожалению, не в пользу новой технологии.

Аккумуляторы | Гидравлика и пневматика

Загрузить эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для хранения энергии и сглаживания пульсаций. Обычно в гидравлической системе с аккумулятором может использоваться насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию от насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которая может быть подана одним насосом.

Рисунок 1. Поперечные сечения типичных баллонных и поршневых аккумуляторов. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы

также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или ротационных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрым срабатыванием или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлической цепи.

Существует четыре основных типа гидроаккумуляторов: нагруженный поршневой тип, мембранный (или баллонный) тип, пружинный и гидропневматический поршневой.Первым использовался грузоподъемный тип, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные типы сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, показанные на рис. 1, чаще всего используются в промышленности.

Функции

Накопитель энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ вместе с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими характеристиками накопления энергии; объем обычных гидравлических жидкостей может быть уменьшен примерно на 1.7% под давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи энергии, обеспечивая быстрое реагирование на потребность в мощности.) Следовательно, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в гидроаккумуляторе, можно сжимать до небольших объемов при высоких давлениях. В сжатом газе накапливается потенциальная энергия, которая выделяется по запросу.Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию на сваю. В гидроаккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяя газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и в место, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, вырабатывают необходимую мощность для использования или хранения в гидравлической системе.Многие насосы передают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности выдерживать высокое давление, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация — Во многих гидравлических системах приводной элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая распространяется обратно через систему. Эта ударная волна может создавать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление.Это может вызвать нежелательный шум или даже сбой системы. Правильно расположенная в системе газовая подушка гидроаккумулятора минимизирует этот шок.

Примером этого применения является амортизация ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша на гидравлическом фронтальном погрузчике. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильные удары по раме и оси трактора, а также износ оператора преодолеваются за счет добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

Дополнительная подача насоса — Аккумулятор, способный накапливать энергию, может дополнять гидравлический насос при подаче энергии в систему. Насос накапливает потенциальную энергию в аккумуляторе во время простоев рабочего цикла. Аккумулятор передает эту резервную мощность обратно в систему, когда цикл требует аварийной или пиковой мощности. Это позволяет системе использовать насос гораздо меньшего размера, что приводит к экономии затрат и мощности.

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры.Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Аккумулятор компенсирует такие изменения давления путем подачи или приема небольшого количества гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или остановится, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник энергии, поддерживая давление в системе.

Раздача жидкости — Аккумулятор может использоваться для дозирования небольших объемов жидкостей, таких как консистентные смазки и масла, по команде.

Эксплуатация

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно переключаются между ступенями (d) и (f), рисунок 2.Поршень не будет контактировать ни с одной крышкой в ​​поршневом аккумуляторе, а баллон не будет контактировать с тарельчатым клапаном или сжиматься, так что он разрушительно загибается в верхней части своего корпуса.

Производители указывают рекомендуемое давление предварительной зарядки для своих аккумуляторов. В приложениях для хранения энергии баллонный аккумулятор обычно предварительно заряжается до 80% минимального давления в гидравлической системе, а поршневой аккумулятор — до 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального давления в системе. Давление предварительной зарядки определяет, сколько жидкости останется в гидроаккумуляторе при минимальном давлении в системе.

Рисунок 2. Шесть этапов работы гидроаккумуляторов: этап (а), аккумулятор пустой — газ отсутствует; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительной зарядки, и гидравлическая жидкость течет в аккумулятор; стадия (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости поступило в аккумулятор, и открывается система сброса давления; стадия (e), падение давления в системе, давление предварительной зарядки выталкивает жидкость из аккумулятора в систему; и на стадии (f) давление в системе достигает минимума, необходимого для выполнения работы.

Правильная предварительная заправка включает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, например азотом, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Зарядка аккумулятора затем начинается, когда гидравлическая жидкость попадает в жидкостную сторону, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для хранения энергии.

Правильное давление предварительной зарядки является наиболее важным фактором продления срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой необходимо выполнять и поддерживать предварительную зарядку, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных.Если пользователь неосторожно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип гидроаккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти наверняка.

Монтажное положение

Оптимальное положение для установки любого гидроаккумулятора — вертикальное с гидравлическим отверстием вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость остается чистой.Когда твердые загрязнители присутствуют или ожидаются в значительных количествах, горизонтальный монтаж может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с помощью нескольких поршневых уплотнений для уравновешивания параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Горизонтально установленный гидроаккумулятор может вызвать неравномерный износ баллона и задержать жидкость от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, когда он трется о корпус при плавании в жидкости, может сократить срок службы.Величина повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты цикла и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе / минимальное давление в системе). В крайних случаях жидкость может попасть в ловушку вдали от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить баллон, чтобы заставить тарелку закрыться преждевременно.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкость также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1.Кроме того, поршни могут быть изготовлены по индивидуальной длине с небольшой надбавкой к цене или без нее. Баллонные гидроаккумуляторы предлагаются только одного размера на каждую емкость, с меньшим объемом доступной емкости.

По своей природе более высокая мощность поршневого гидроаккумулятора может сделать его лучшей альтернативой в условиях ограниченного пространства.В таблице 1 приведены выходные данные для поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих изотермически в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в давлении предварительной зарядки, столбцы 3 и 4 (определяемые 80% минимального давления в системе для моделей баллонов, на 100 фунтов на кв. Дюйм ниже минимального для поршня) приводят к существенной разнице в выходах, столбцы 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и высокую температуру баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что баллонные аккумуляторы должны иметь степень сжатия более 3: 1.

Составные части

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы, используемые вместе с газовыми баллонами.

Хотя модели баллонов не доступны для размеров более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются на один резервуар объемом до 200 галлонов. Экономика и доступное пространство для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них подходят для большинства приложений с высокой производительностью.

Установка на Рисунке 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор.Размер аккумуляторной части должен быть таким, чтобы поршень не ударял по крышкам во время езды на велосипеде. Одним из недостатков этой конструкции является то, что отказ одного уплотнения может вызвать утечку газа из системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле аккумуляторов, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллектор для обеспечения больших системных потоков.

Несколько гидроаккумуляторов поршневой или баллонной конструкции могут быть установлены на гидравлическом коллекторе, рис. 5.При использовании поршневых аккумуляторов поршень с наименьшим трением будет двигаться первым и иногда может опускаться на гидравлический колпачок. В медленных или редко используемых системах это несущественно.

Установки для газовых баллонов

Рис. 6. Небольшой аккумулятор может выполнять свою работу, если он удаленно подключен к дополнительному газовому баллону.

Удаленное хранение газа обеспечивает гибкость в больших и малых системах, рис. 6. Концепция газового баллона обычно описывается этой простой формулой: размер аккумулятора минус необходимый выход жидкости равен размеру газового баллона.Например, приложение, в котором требуется аккумулятор на 30 галлонов, может потребовать от 8 до 10 галлонов выходной жидкости. Таким образом, это приложение может быть удовлетворено аккумулятором на 10 галлонов и газовым баллоном на 20 галлонов.

Аккумулятор, используемый с удаленным хранением газа, обычно имеет порт того же размера на стороне газа, что и на стороне гидравлики, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет эквивалентный порт на одном конце и газозаправочный клапан на другом. Эти двухкомпонентные аккумуляторы могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое перегородкой на газовой стороне, чтобы предотвратить выдавливание баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого гидроаккумулятора должен быть таким, чтобы предотвратить его опускание на дно в любом конце цикла. Размеры мочевого пузыря должны быть такими, чтобы они не заполнялись более чем на 85% или опорожнялись более чем на 85%. Скорость потока между переносящим барьером баллона и его газовым баллоном будет ограничиваться горловиной трубки барьерного переноса.Из-за этих недостатков баллонные аккумуляторы / баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Расход и время отклика

Таблица 2 предлагает максимальные значения расхода для представительных размеров и типов гидроаккумуляторов. Большие стандартные конструкции баллонов ограничены до 220 галлонов в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарельчатый клапан регулирует расход; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Допустимые скорости потока для поршневых аккумуляторов обычно превышают значения для баллонных конструкций.Поток ограничен скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов / сек, чтобы избежать повреждения уплотнения поршня. В высокоскоростных приложениях высокие температуры контакта уплотнения и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать пузыри, трещины и ямки в резине.

Баллонные гидроаккумуляторы

быстрее реагируют на изменения давления в системе, чем поршневые, по двум причинам:

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать поршневое уплотнение, и 2. Масса поршня не требует ускорения и замедления.
Однако на практике разница в ответах может быть не такой большой, как принято считать, и, вероятно, незначительна в большинстве приложений.

Амортизатор

Рис. 7. Испытательная схема для генерации и измерения ударных волн в системе.

Тесты, проведенные в Университете Висконсина, Мэдисон, показывают, что для контроля шока не обязательно нужен аккумулятор в мочевом пузыре. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре, рис. 7, направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар.Когда ударная волна проходит от клапана обратно по гидравлическим линиям, огибает углы и различные ограничения, некоторая часть ее энергии расходуется при ускорении массы жидкости в линиях.

Рисунок 8. На графике показаны результаты ударно-волновых испытаний.

С 1 дюйм. трубка, установка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в цепи, осциллограмма A , рисунок 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана. Добавление поршневого гидроаккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходной режим до 100 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, график B .Замена баллонного гидроаккумулятора на 1 галлон сокращает переходной режим до 78 фунтов на кв. Дюйм сверх уставки предохранительного клапана, трасса C , всего на 22 фунта на квадратный дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

Рис. 9. Результаты второго испытания с использованием трубки меньшего диаметра.

Второй аналогичный тест с 5/8 дюйм. Настройка трубопровода и предохранительного клапана на 2650 фунтов на квадратный дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, график A, , рис. 9. Поршневой аккумулятор гасит переходный процесс до 107 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, график B , в то время как баллонный гидроаккумулятор гасит переходный процесс до 87 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая C .Разница между типами аккумуляторов в подавлении ударов снова была незначительной.

Сервооборудование

Другое распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что лишь небольшой процент сервоприводов требует времени отклика 25 мс или меньше, область, где разница в отклике между поршневыми и баллонными гидроаккумуляторами становится существенной. Накопители мочевого пузыря должны использоваться для приложений, требующих ответа менее 25 мс, и любого типа, когда ответ 25 мс или более является адекватным.

Настройка и обслуживание: предварительная зарядка

На недавно отремонтированных баллонных гидроаккумуляторах внутренний диаметр корпуса следует смазать системной жидкостью перед предварительной заправкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и раскручивается. Когда начинается предварительная зарядка, следует медленно вводить начальные 50 фунтов на квадратный дюйм азота.

Рис. 10. Звездообразование на конце баллона (а) может указывать на потерю эластичности материала баллона из-за охрупчивания холодным газом азота во время предварительной зарядки.Если мочевой пузырь проталкивается под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, может направлять длину сложенного пузыря и концентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звездообразования, рис. 10 (а). Мочевой пузырь также может быть зажат под тарелкой, в результате чего на дне мочевого пузыря получится С-образный разрез, рис. 10 (b).

Сторона жидкости поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем на стороне газа был максимальным. Во время предварительной зарядки могут возникнуть небольшие повреждения, если таковые имеются.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может вызвать проблемы в работе или повреждение аккумуляторов. При избыточном давлении предварительной зарядки поршневой аккумулятор будет циклически переключаться между ступенями (e) и (b), рисунок 2, и поршень будет находиться слишком близко к гидравлической торцевой крышке.Поршень может упасть при минимальном давлении в системе, чтобы снизить производительность и, в конечном итоге, вызвать повреждение поршня и его уплотнения. Часто слышно удары поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может привести баллон к тарельчатому узлу при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может вызвать усталостное повреждение пружины и тарельчатого клапана в сборе или защемление и отрежьте мочевой пузырь, если пакет застрял под тарелкой, когда он был принудительно закрыт.Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее частой причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также могут вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора. Без предварительной зарядки в поршневом гидроаккумуляторе поршень, скорее всего, попадет в крышку газового конца и, вероятно, останется там. Единичный контакт вряд ли вызовет повреждение.

Для баллонных аккумуляторов слишком низкая предварительная зарядка или ее отсутствие может иметь серьезные последствия.Баллон может быть раздавлен до верхней части оболочки, затем может выдавиться в газовый клапан и быть проколот. Одного такого цикла достаточно, чтобы разрушить мочевой пузырь. Таким образом, поршневые гидроаккумуляторы более терпимы к неправильной подзарядке.

Загрузить статью в формате .PDF

ГЛАВА 16: Аккумуляторы | Гидравлика и пневматика

Гидропневматические аккумуляторы

Гидроаккумуляторы

Аккумуляторы позволяют хранить полезные объемы практически несжимаемой гидравлической жидкости под давлением.Символы и упрощенные разрезы на Рисунке 16-1 показывают несколько типов аккумуляторов, используемых в промышленных приложениях. Они не являются полными представлениями, но они иллюстрируют общие принципы работы.

Контейнер емкостью 5 галлонов, полностью заполненный гидравлическим маслом при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм, будет выпускать только несколько кубических дюймов жидкости, прежде чем давление упадет до 0 фунтов на квадратный дюйм. Если бы тот же самый контейнер был заполнен наполовину маслом и наполовину азотом, он мог бы выпустить более 1 1/2 галлона жидкости, в то время как давление упало бы только на 1000 фунтов на квадратный дюйм.В этом большое преимущество гидропневматических аккумуляторов.

Типы аккумуляторов

Без сепаратора : Некоторые оригинальные аккумуляторы представляли собой емкости высокого давления со смотровым окном, показывающим уровень жидкости. Они были заполнены примерно наполовину маслом и наполовину азотом — без разделительного барьера между ними. Перед остановкой насоса запорный клапан на выпускном отверстии аккумулятора был закрыт, чтобы предотвратить утечку жидкости и газа. Этот тип аккумуляторов сегодня не используется в новых схемах, но многие из них все еще находятся в эксплуатации.

Баллон с газом : Многие аккумуляторы теперь используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в выпускном отверстии предотвращает выдавливание баллона при выключенном насосе. Первоначальный дизайн был в стиле ремонта днища, показанном слева на Рисунке 16-1. Его по-прежнему предлагают большинство производителей. Теперь доступен вид ремонта сверху, который делает замену мочевого пузыря простой и быстрой.

Поршень с газовым наддувом : Поршневой аккумулятор с газом имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями для разделения жидкости и газа.Он работает и работает аналогично баллонному типу, но имеет некоторые преимущества в определенных областях применения. Поршневой аккумулятор с газовым зарядом может стоить в два раза дороже баллонного типа такого же размера.

Подпружиненный поршень : подпружиненный поршневой аккумулятор идентичен газонагнетательному агрегату, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество — отсутствие утечки газа. Основным недостатком является то, что такая конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Вес с нагрузкой : Все газовые аккумуляторы теряют давление из-за выхода жидкости. Это связано с тем, что газообразный азот был сжат поступающей из насоса жидкостью, и газ должен расширяться, чтобы вытолкнуть жидкость наружу. Нагруженный вес гидроаккумулятор, показанный на Рисунке 16-1, не теряет давление, пока гидроцилиндр не опустится до дна. Таким образом, 100% жидкости используется при полном давлении в системе. Основным недостатком весовых аккумуляторов является их физический размер. Они занимают много места и очень тяжелые, если требуется большой объем.Они хорошо работают в центральных гидравлических системах, потому что обычно для них есть место в зоне силового агрегата. Однако центральные гидравлические системы перестают быть популярными, поэтому лишь на некоторых предприятиях используются весовые аккумуляторы. (Прокатные станы — это одно из приложений, где место для размещения больших предметов не является проблемой.) Обратите внимание, что часто требуется долгое время, чтобы заполнить этих монстров.

Мембранные аккумуляторы : Существуют также мембранные аккумуляторы с упругими или металлическими диафрагмами.Они используются там, где хранимый объем небольшой.

Рис. 16-1. Виды поперечного сечения и обозначения гидроаккумуляторов

Почему используются аккумуляторы?

Для увеличения потока насоса: Чаще всего аккумуляторы используются для увеличения потока насоса.Некоторым контурам требуется большой объемный поток на короткое время, а затем в течение длительного периода используется мало жидкости или вообще не используется. Вообще говоря, когда половина или более машинного цикла не использует поток насоса, приложение является вероятным кандидатом для схемы аккумулятора.

Схема на рисунке 16-2 использует несколько аккумуляторов для пополнения потока насоса, потому что время выдержки составляет 45 секунд из 57,5-секундного времени цикла. Насос фиксированного объема на 22 галлона в минуту в этом контуре работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и гидроаккумуляторы.Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос на 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя плюс аккумуляторы очень близка к стоимости более крупного насоса и двигателя. Однако экономия энергии в течение всего срока службы машины делает изображенную схему намного более экономичной.

Рис. 16-2. Контур аккумулятора, который дополняет поток насоса

Одним из недостатков использования аккумуляторов для дополнения потока насоса является то, что контур должен работать при давлении выше, чем необходимо для выполнения работы.В схеме на Рисунке 16-2 для выполнения работы необходимо давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что гидроаккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость без падения давления ниже минимального. В этом контуре используется максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы хранить достаточно жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом иметь достаточную силу для выполнения работы. Регулирование потока в контуре необходимо, чтобы цилиндр не вращался слишком быстро. Аккумулятор нагнетает жидкость с любой скоростью, с которой трубопровод может справиться, при любом перепаде давления при открытии пути потока.

В схеме на Рисунке 16-2 используется насос фиксированного объема и клапан разгрузки и сброса гидроаккумулятора. Клапан направляет поток насоса к гидроаккумуляторам, когда давление падает примерно на 15% ниже максимального установленного давления. При установленном давлении открывается разгрузочный клапан, и весь поток насоса переходит в резервуар при падении давления от 25 до 50 фунтов на квадратный дюйм. Когда насос работает в байпасном режиме, обратный клапан предотвращает разгрузку гидроаккумуляторов в резервуар. Разгрузочный клапан (который представляет собой обратный клапан с высоким коэффициентом заполнения) удерживается закрытым давлением холостого хода насоса до тех пор, пока насос не отключится.

Для поддержания давления: Еще одно распространенное применение гидроаккумуляторов — поддержание давления в контуре, пока насос не нагружен. Это особенно полезно при использовании насосов фиксированного объема в длительных циклах выдержки. Схема пресса для ламинирования на Рисунке 16-3 зажимает материал и удерживает его с усилием от одной до пяти минут. Если бы насос протекал через предохранительный клапан под высоким давлением в течение этого времени, выделялось бы много тепла, тратя энергию. С насосом с компенсацией давления потери энергии будут меньше, но система все равно может перегреться за короткое время.

Рис. 16-3. Использование гидроаккумулятора для поддержания давления и / или компенсации утечки

Добавление гидроаккумулятора, регулятора расхода и реле давления к контуру насоса фиксированного объема позволяет насосу разгружаться, когда давление равно или превышает минимальную настройку реле давления. Если утечка в клапане или уплотнениях цилиндра позволяет давлению упасть примерно на 5%, реле давления переключает гидрораспределитель, чтобы создать давление на торец крышки цилиндра и восстановить давление до максимума. Единственный раз, когда насос нагружается, — это когда требуется жидкость.Эта схема будет непрерывно ламинировать детали и не требует теплообменника. Регулятор расхода должен быть установлен на пониженную скорость, чтобы гидроаккумулятор не опорожнялся слишком быстро, когда гидрораспределитель перемещается для втягивания плиты. Поток для компенсации утечки незначительный и не требует высокой скорости.

Разгрузочный клапан гидроаккумулятора на Рисунке 16-3 представляет собой запирающий обратный клапан с большим коэффициентом пропорциональности, который удерживается закрытым за счет низкого давления, когда насос разгружен. Он открывается для разряда любой накопленной энергии при выключении насоса.

Для поглощения удара: Быстро движущиеся гидравлические контуры могут создавать скачки давления, вызывающие сотрясение при резком прекращении потока. В таких подверженных ударам контурах можно установить гидроаккумуляторы, чтобы снизить разрушающее давление и скачки расхода до приемлемого уровня или полностью их устранить. (Аккумуляторы могут справиться с другими проблемами скачков давления с помощью некоторых дополнительных клапанов для особых случаев.)

На рисунке 16-4 изображен аккумулятор, установленный для устранения скачков давления, вызванных внезапной блокировкой потока.Заправка азотом в этой установке должна быть на 5-10% выше рабочего давления. Это предотвращает попадание гидроаккумулятора в контур, кроме случаев скачков давления. Здесь лучше всего работает баллонный аккумулятор, поскольку он быстро реагирует на изменения давления. (Соблюдайте осторожность при применении аккумуляторов в ситуациях, связанных с ударами. Можно фактически усилить удар, а не уменьшить или устранить его.)

Рис. 16-4. Использование гидроаккумулятора для устранения ударов, вызванных внезапной остановкой потока

В качестве аварийного источника питания: Некоторым машинам с гидравлическим приводом всегда может потребоваться остановка в открытом положении, чтобы не повредить продукт или оборудование.Когда из-за сбоя питания гидравлический насос отключается и машина оказывается в каком-то положении, отличном от открытого, должен быть какой-то способ открыть ее. Резервный насос с приводом от двигателя может восполнить счет и в некоторых случаях может быть лучшим средством. Другой вариант — использовать аккумуляторы, которые заряжаются перед первым циклом и хранятся в таком состоянии до выключения машины. Накопленная энергия готова для перевода машины в открытое положение в случае сбоя питания.

Схема на Рисунке 16-5 управляет шиберной заслонкой бункера для отходов, которая открывается гидравлически, чтобы заполнить транспортную тележку.Схема расположена в удаленном месте, подверженном сбоям в электроснабжении, поэтому она предназначена для автоматического закрытия ворот в случае отключения электроэнергии.

Рис. 16-5. Использование аккумулятора в качестве аварийного источника питания

На принципиальной схеме показан цилиндр в состоянии покоя с работающим насосом. Когда агрегат запускается, соленоиды C и C2 на нормально открытых 2-ходовых распределителях находятся под напряжением. Они остаются под напряжением, пока включен насос. Первый поток насоса проходит через обратный клапан и заполняет аккумулятор достаточным количеством жидкости, чтобы выдвинуть цилиндр из любого открытого положения.При наличии электроэнергии ворота можно открывать и закрывать, чтобы сбросить отходы в ожидающий грузовик. Если грузовик заполняется и происходит сбой питания, насос останавливается и все соленоиды обесточиваются. В этот момент аккумулятор подсоединяется к концу крышки цилиндра, и жидкость в конце штока цилиндра имеет свободный путь к резервуару.

Обратите внимание на ручной слив, подключенный к линии между обратным клапаном и аккумулятором. Этот слив необходимо открыть перед работой с контуром. Табличка на машине предупреждает обслуживающий персонал о потенциальной опасности, если аккумулятор не слит.Аварийные источники питания — единственная аккумуляторная цепь, которая в большинстве случаев не может быть разряжена автоматически.

Меры предосторожности для аккумулятора

• Всегда используйте какой-либо способ слить воду из аккумулятора при выключении. (В конце этого раздела показано несколько способов автоматического слива аккумулятора. Кроме того, всегда есть старый резервный, ручной слив.) Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что он сброшен.
• Убедитесь, что поток в гидроаккумуляторе ограничен разумной скоростью во время работы и выключите, чтобы избежать повреждения машины или трубопроводов.Аккумуляторы будут выпускать жидкость с любой скоростью, которую позволяет выходящий путь потока. Такой высокий поток длится недолго, но ущерб, который он наносит, наносится быстро.
• Всегда изолируйте насос от гидроаккумулятора с помощью обратного клапана, чтобы жидкость не могла протекать обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток из гидроаккумулятора может двигать насос назад — и в некоторых случаях приводить к превышению скорости и разрушению.
• Проверяйте давление предварительной зарядки гидроаккумулятора при установке и не реже одного раза в день в течение первой недели работы.Если в течение этого времени заметной потери давления не наблюдается, сделайте следующую проверку через неделю. Если все в порядке, то после этого делайте плановую проверку каждые три-шесть месяцев. Когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, и, наконец, цикл замедляется.

Один из способов проверить предварительную зарядку гидроаккумулятора — выключить насос, дать возможность гидроаккумулятору полностью слить масло обратно в бак, а затем подсоединить элементы зарядного комплекта, рисунок 16-6.Сначала снимите колпачок газового клапана и установите на газовый клапан манометр, шланг и тройниковую рукоятку. Затем поверните тройник внутрь, чтобы открыть клапан и снять показания манометрического давления. Однако каждый раз, когда выполняется эта операция, существует вероятность того, что клапан не переустановится, и газ начнет течь.

Рис. 16-6. Зарядка аккумулятора или проверка его давления предварительной зарядки с помощью зарядного комплекта

. Чтобы избежать потенциальной утечки газа, на рис. 16-7 показаны два неинвазивных метода проверки предварительной зарядки.Оба варианта выполняются быстро, просто и могут быть выполнены практически в любое время без длительного перерыва в производстве. Любой из этих способов дает быструю и достаточно тщательную проверку без вторжения в водопровод. Они не на 100% точны, но будут находиться в пределах ± 5% от показаний манометра — и их делает почти любой. Метод слева является наименее точным, особенно при использовании манометра, заполненного глицерином.

Только запуск насоса Метод слева показывает скачок давления после запуска насоса, а затем устойчивый подъем до установленного давления.Этот первый скачок представляет собой давление предварительной зарядки, а устойчивый подъем происходит во время сжатия газа в баллоне или за поршнем. Время между первым скачком давления и достижением давления в системе зависит от объема гидроаккумулятора и производительности насоса.

Рис. 16-7. Две неинвазивные процедуры для проверки давления предварительной зарядки гидроаккумулятора

Отключение насоса при полном давлении Метод является самым простым и наиболее точным, особенно если клапан сброса гидроаккумулятора управляется вручную.Жидкость можно спускать медленно с помощью ручного слива, поэтому манометр медленно достигает давления перед заправкой.

При использовании этого метода система должна находиться под давлением, а аккумулятор заряжен как минимум выше давления предварительной зарядки. При отключении системы открывается автоматический или ручной слив, и давление начинает падать. Поскольку манометр показывает давление масла, и единственная причина, по которой оно существует, это из-за захваченного газа над ним, давление упадет до определенной точки, а затем внезапно упадет до нуля. Считайте давление, когда манометр внезапно упадет до нуля, чтобы определить предварительную заправку газом.

Этот метод является наиболее точным, но он не точен, как показания манометра, поэтому используйте его для беглой проверки так часто, как это необходимо, чтобы увидеть, удерживается ли газовый заряд.

Давление предварительной зарядки гидроаккумулятора

Обычно газовые аккумуляторы предварительно заряжаются примерно до 85% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что баллон или поршень не будут выпускать всю жидкость во время каждого цикла. Если вся жидкость откачивается с высокой скоростью, баллоны могут попасть в тарельчатые клапаны, а поршни могут деформироваться при ударе металла по металлу.

В некоторых приложениях это значение 85% может быть низким из-за низкого минимального давления в системе. В таком случае используйте гидроаккумулятор поршневого типа, потому что поршень может перемещаться вверх по каналу почти на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки меньше половины максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что при трении самого себя в нем образуются дыры.

Применение аккумуляторов

Многие приложения могут использовать аккумулятор любого типа с одинаково удовлетворительными результатами.Однако бывают случаи, когда один конкретный стиль более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Как упоминалось в предыдущем разделе, величина давления предварительной зарядки является одной из причин выбора баллонного или поршневого гидроаккумулятора.

Аккумуляторы с тяжелой нагрузкой медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают как амортизаторы. Аккумуляторы с тяжелой нагрузкой уменьшают, но не останавливают скачки давления. Поршневые гидроаккумуляторы не так быстры, как баллонные, при быстром повышении давления.Поэтому в таких ситуациях лучшим выбором будет баллонный аккумулятор.

Некоторые контуры гидроаккумуляторов устанавливаются для гашения скачков высокого давления на выходе поршневых насосов. Поршневой аккумулятор в этом приложении не может реагировать достаточно быстро, чтобы выполнить свою работу. Кроме того, короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений. В схеме этого типа лучше всего работает баллонный аккумулятор.

Калибровочные аккумуляторы

Большинство поставщиков аккумуляторов предлагают в своей литературе информацию о размерах аккумуляторов для любой из вышеперечисленных схем.Многие предлагают компьютерные программы, требующие только ввода системных требований. Затем программа рассчитывает размер аккумулятора и выводит номер детали. Одна компания предлагает формулу и программное обеспечение для использования в Интернете.

Клапаны сброса гидроаккумулятора

Во всех вышеупомянутых приложениях с гидроаккумулятором (кроме случая аварийного электроснабжения) жидкость из гидроаккумулятора сливалась автоматически при остановке. Это очень важно, потому что аккумуляторы накапливают энергию, которая может представлять угрозу безопасности и может вызвать повреждение машины.Вот примеры различных типов разгрузочных клапанов и схем гидроаккумулятора.

На рисунке 16-8 показана одна часто используемая схема. Нормально открытый двухходовой регулирующий клапан с электромагнитным управлением входит в линию насоса между стопорным обратным клапаном и аккумулятором. Электромагнитный клапан подключен так, что он находится под напряжением при запуске насоса и обесточивается при остановке насоса. Отверстие перед 2-ходовым клапаном контролирует поток, когда гидроаккумулятор разряжается, чтобы предотвратить повреждение клапана.Такая конструкция одинаково хорошо работает с насосами с фиксированным рабочим объемом или с насосами с компенсацией давления.

Рис. 16-8. Цепь, в которой используется электромагнитный клапан для разгрузки аккумулятора.

Предупреждение: некоторые электромагнитные клапаны, даже если они предназначены для непрерывного режима работы, сильно нагреваются при длительном включении питания. Такой перегрев может вызвать образование отложений лака и заблокировать внутренние части клапана в закрытом состоянии после отключения насоса. Это означает, что захваченная энергия не разряжается, и аккумулятор может причинить вред любому, кто работает в цепи.

Схема сброса на Рисунке 16-9 предназначена только для насосов с компенсацией давления. Комплектный набор клапанов изолирует аккумулятор во время работы насоса и автоматически опорожняет его при остановке. Комплект состоит из запорного обратного клапана, запорного клапана с пилотным управлением и диафрагмы для регулирования потока.

Рис. 16-9. Контур с гидравлическим управлением, который изолирует и опорожняет аккумулятор, питаемый насосом с компенсацией давления.

При запуске насоса поток направляется в контур и аккумулятор.Давление на выходе насоса приводит к смещению запорного клапана с пилотным закрытием, блокируя поток в резервуар. Когда аккумулятор полон, насос компенсирует отсутствие потока, и контур ожидает нового цикла. Когда давление падает, насос возвращается в рабочий режим и компенсирует расход, поступающий в контур. При отключении насоса давление в пилотном клапане на закрывающем пилотном обратном клапане падает, и клапан переключается на открытие. Теперь накопленная в аккумуляторе энергия передается в резервуар через отверстие. Этот контур очень надежен, поскольку закрытие и / или открытие клапанов зависит от давления в системе или насоса.

Насос фиксированного объема необходимо подключить к резервуару при очень низком давлении, когда его поток не работает. Общая схема разгрузки насоса фиксированного объема и разгрузки аккумулятора показана на Рисунке 16-10. Разгрузочный предохранительный клапан с внутренним управлением и встроенным обратным клапаном направляет весь поток насоса в контур и гидроаккумулятор до тех пор, пока система не достигнет установленного давления. Когда управляющий шар начинает разгружаться, давление в системе давит на разгрузочный поршень и выталкивает его из седла.Это снимает все давление с верхней части тарелки предохранительного клапана. Насос разгружается в резервуар под давлением от 25 до 100 фунтов на квадратный дюйм, пока давление в системе не упадет примерно на 15%. После этого падения сила пружины толкает разгрузочный поршень назад, и поток насоса снова возвращается в контур.

Рис. 16-10. Контур с гидравлическим управлением, который изолирует, разгружает и опорожняет аккумулятор, питаемый насосом постоянной производительности.

Разгрузочный клапан гидроаккумулятора блокирует попадание жидкости в резервуар во время работы насоса и открывается для сброса накопленной энергии при его отключении.Разгрузочный клапан гидроаккумулятора представляет собой запорный клапан с высоким коэффициентом (до 200: 1), который закрывается из-за ненагруженного или рабочего давления насоса. При соотношении площадей 200: 1 между тарельчатым клапаном и пилотным поршнем давление 25 фунтов на квадратный дюйм в канале управления остановится до 5000 фунтов на квадратный дюйм при отключении тарельчатого клапана. Это удерживает жидкость в контуре гидроаккумулятора до тех пор, пока насос не будет остановлен. Затем вся хранимая под давлением жидкость быстро и безопасно стекает в резервуар. (Один поставщик предлагает разгрузочный предохранительный клапан и разгрузочный клапан гидроаккумулятора в одном корпусе.Эта комбинация упрощает прокладку трубопроводов, обеспечивая тот же эффект.)

Другое применение аккумуляторов

Аккумуляторы также используются в системах, где тепловое расширение может вызвать чрезмерное давление. Цилиндры с заблокированными портами в зоне с высокой температурой окружающей среды могут перейти под высокое давление, если нет места для расширяющейся жидкости.

Еще одно применение аккумуляторов — это барьер между двумя разными жидкостями. Насос, в котором используется гидравлическая жидкость, поддерживает давление в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда.

Один поставщик предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Дополнительные схемы и другую информацию об аккумуляторах см. В готовящейся к выпуску электронной книге автора Fluid Power Circuits Explained.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции. Зачем нужен гидроаккумулятор? Может ли водопровод работать без гидроаккумулятора

Давайте рассмотрим семь самых распространенных мифов о гидроаккумуляторах и их функциях.

Миф 1. Гидроаккумулятор предназначен для создания постоянного давления в водопроводной сети.

Эту фразу довольно часто можно встретить в описаниях аккумуляторов. Вариации — гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление и т. Д.

Начнем с того, что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе просто не способна СОЗДАТЬ какое-либо давление, ни постоянное, ни «переменное». Давление создается только насосом. Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе.Единственное, о чем можно говорить, так это о том, что гидроаккумулятор при отсутствии расхода воды поддерживает создаваемое в нем давление способствует его плавному снижению с началом просадки и плавному увеличению после закрытия всех кранов. Те. без него давление изменилось бы мгновенно, а вместе с ним и плавно из-за изменения гидравлического объема за счет растяжения-сжатия мембраны. Это основной смысл его использования. Для правильного функционирования системы с повсеместным реле давления требуется именно плавное изменение давления, которое обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Разговор про постоянное давление в штатной системе с реле давления и гидроаккумулятором вообще не нужно. Вся суть функционирования такой системы сводится к тому, что давление постоянно меняется, за счет чего автоматизируется работа насоса с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при постоянном расходе, но как только расход воды изменяется (открывается или закрывается дополнительный кран), давление меняется мгновенно.Все, что может сделать гидроаккумулятор, — это придать системе инерцию, которая от него действительно требуется. Постоянное давление в системах с переменным расходом может быть достигнуто только с помощью преобразователя частоты, где скорость насоса зависит от расхода воды.

Миф 2. Чем больше объем гидроаккумулятора, тем лучше.

Тем лучше для чего? На сам гидроаккумулятор, на надежность системы, на помпу? Бак большого объема дороже, занимает больше места, а стоимость замены мембраны выше.Некоторые минусы.

Но в утверждении есть определенная логика и она заключается в следующем: чем больше объем гидробака, тем реже будет включаться насос. И чем реже включается насос, тем дольше он проработает, так как ресурс сохранится (режим пуска электродвигателя самый интенсивный — скачок пускового тока, высокий пусковой момент, повышенная нагрузка. на детали насоса).

Однако, с другой стороны, логично предположить, что существует определенный предел по объему аккумулятора, на котором необходимо остановиться.Ведь никому в голову не приходит купить гидроаккумулятор для частного дома объемом в тысячи литров. Хотя с таким бачком помпа может включаться всего один-два раза в день или вообще не включаться. Не забывайте, что полезный объем аккумулятора около 30%.

Заблуждение состоит в том, что даже если мы уменьшим количество запусков насоса в час вдвое (за счет увеличения объема гидроаккумулятора), насос не прослужит вдвое дольше. Даже зная количество пусков в час, мы не можем оценить общее время работы в каждом цикле, что гораздо важнее для ресурса.Точно так же, если вы используете насос только в течение шести месяцев, например, в течение летнего сезона, вам не нужно ожидать, что насос прослужит в два раза дольше, чем у соседа, который использует насос круглый год.

Производители двигателей не дают конкретных ограничений на включение / выключение на весь срок службы, после которого двигатель выходит из строя или требует ремонта. Срок службы двигателя зависит от общего времени работы и теплового режима. Но при этом действительно важно, чтобы количество кратковременных пусков насоса в час не превышало значений, указанных производителем (эти данные есть в технической документации на помпу).Это главный критерий, по которому выбирается объем гидроаккумулятора. А если насос укомплектован устройством плавного пуска, то количество этих самых пусков можно увеличить. Тех. объем гидробака можно уменьшить.

Миф 3. Все аккумуляторы одинаковые. Если нет разницы, зачем платить больше?

Если обращать внимание только на внешний аспект, то с этим утверждением сложно не согласиться. Если мы говорим о стандартных гидробаках со сменной мембраной, то внешне действительно похожи на братьев-близнецов.

Но как это часто бывает, самое главное — внутри. Хотя у аккумуляторов устройство действительно простое, даже здесь есть место нюансам. Именно поэтому в одних гидробаках воздух улетучивается, и мембрана выходит из строя через год-два, а другие держат давление и служат гораздо дольше.

Миф 4. Аккумулятор требует установки вентиляционного отверстия.

Система водоснабжения (не путать с системой отопления) может без проблем обойтись без вентиляционного отверстия.Пузырьки воздуха при правильно проложенных трубах удаляются через кран во время просадки. А при неправильно проложенных трубах (с возможностью образования воздушных карманов) дефлектор не спасет дело.

Обратите внимание, что реле давления также могут работать с воздухом (например, установленные на компрессорном оборудовании).

Для самоуспокоения можно установить дефлектор, но реального эффекта это не дает.

Миф 5. Все аккумуляторы синие.

Помогая покупателю сориентироваться в разнообразии расширительных баков, большинство производителей фактически выпускают гидроаккумуляторы (расширительные баки для систем водоснабжения) синего цвета.Стандартная цветовая ассоциация работает, и в этом нет ничего плохого.

Однако аккумулятор окрашен только снаружи, поэтому технологической проблемы с изменением цвета нет.

Гидроаккумуляторы являются неотъемлемой частью многих бытовых и промышленных насосных станций (они идут в комплекте). Производители насосного оборудования самостоятельно не производят расширительные баки, а закупают их на специализированных предприятиях. В маркетинговых целях на этих резервуарах может быть не только другая заводская табличка с названием, отличным от оригинала (что сегодня не редкость), но и другой цвет.По желанию заказчика производитель гидроаккумуляторов может покрасить их в любой цвет на заводе.

Например, Grundfos долгое время использовала зеленые аккумуляторы, Pedrollo — красные, а DAB — белые. Причем даже разные партии товаров могут быть разного цвета. Иногда выбор цвета гидроаккумулятора зависит от общей цветовой гаммы производителя помпы.

Сам цвет никак не влияет на технические характеристики гидроаккумулятора и по большому счету может быть любым.

Следовательно, если, например, вышел из строя зеленый гидравлический бак со станции Grundfos, нет смысла искать бак такого же цвета.

Конечно, синий — самый распространенный цвет на рынке аккумуляторов, но не единственный.

Миф 6. На зиму необходимо не только слить всю воду из гидроаккумулятора, но и выпустить воздух.

Действительно, если вы планируете еще использовать свой гидроаккумулятор в следующем году, то необходимо слить воду из бака.Однако после слива воды нет необходимости стравливать воздух. Мембрана сильно сжимается под давлением воздуха и выжимает всю воду.

Считается, что перепонка легче в свободном состоянии и на зиму лучше снимать. Не споря и даже не принимая во внимание трудозатраты, приведу лишь один важный контраргумент. Все гидроаккумуляторы продаются с заводским предварительным впрыском воздуха, который сильно деформирует (сжимает) мембрану, так как в неподключенном состоянии отсутствует противодавление воды.В таком виде новый резервуар может храниться не один месяц, а то и год, пока не найдет своего хозяина. И в этом нет ничего плохого. Установлен гидроаккумулятор, давление воздуха регулируется, система заводится, все отлично работает.

Наш опыт работы с домашними системами водоснабжения показывает, что положительный эффект от полного опорожнения воздушной полости на зимний период не имеет практического подтверждения.

Конечно, можно пойти на крайности, разобрать на зиму половину водопровода и гидробак в придачу.Все промыть, обсушить и сложить дома в теплом месте. Но этот вариант лучше оставить «знатокам».

Миф 7. Лучше не заменять мембрану, а сразу менять весь гидроаккумулятор.

При выходе из строя мембраны необходимо решить, заменить ли только одну мембрану или весь аккумулятор.

Хотите продлить срок службы мембраны? Не забывайте контролировать давление воздуха.

Логично, что решение принято на основании сравнения стоимости новой мембраны и всей сборки гидроаккумулятора.Для некоторых дорогих европейских брендов стоимость мембраны составляет порядка 60-70% от общей стоимости продукта. Конечно, это не реальная стоимость мембраны, а наглая политика производителя, пытающегося заработать на запчастях и сервисе, что сегодня довольно распространено. К тому же далеко не всегда можно найти подобную замену, так как производители могут специально изготавливать мембраны с нестандартной горловиной. Поэтому неудивительно, что покупатель принимает решение о покупке нового оборудования.

А в каких случаях целесообразно собирать насосную станцию ​​из разрозненных деталей, которые можно купить в магазине.

Зачем сами собирают насосную станцию.

В первую очередь, мне кажется, насосную станцию ​​стоит собрать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то комплектующие, обычно самые дорогие. Это насос и гидроаккумулятор. Поскольку стоимость насоса составляет примерно половину стоимости насосной станции, соответственно гидроаккумулятор примерно на треть.То есть нет смысла покупать новую насосную станцию, если у вас зимой сломался гидроаккумулятор или насос по какой-то причине сгорел. Вы можете купить и то и другое по отдельности, а то, что сломалось, просто заменить, так как крепеж помпы и платформа для крепления гидроаккумулятора обычно стандартны, и вы можете без особого труда соединить одно с другим.

Еще одним поводом собрать насосную станцию ​​самостоятельно может быть несоответствие ваших требований характеристикам оборудования готовой насосной станции.Например, вам нужен насос с более высоким давлением или расходом воды, чем у предлагаемых вам насосных станций, но то, что вам подходит по характеристикам, вам не подходит — по стоимости или надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для того места, где вы находитесь, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т. Д. Просто нужно иметь в виду, что полная стоимость насосной станции вполне может быть намного больше, чем вы планировали.

Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию ​​из-за сам.Как правило, в этом случае где-то дома устанавливается и мощный погружной насос, и гидроаккумулятор с блоком автоматики.

Действительно ли нужен гидроаккумулятор?

Резонный вопрос: а можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет очень часто включаться и выключаться, реагируя даже на незначительный поток воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому повышению давления при включении насоса.Это связано с тем, что помпа не включается при каждом вашем «чихании», ставят гидроаккумулятор, хоть маленький. Поскольку вода не является сжимаемым веществом, в гидроаккумулятор закачивается воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и действует как своего рода демпфер, регулирующий накопление и поток воды. Если в гидроаккумуляторе нет воздуха или его слишком мало, то сжимать будет нечего, то есть скопления воды не будет.

В идеале емкость аккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебита вашего источника воды, а насос в этом случае включится только тогда, когда будет израсходован довольно приличный запас воды, т.е.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорого.

Сейчас в продаже появились насосные станции с усовершенствованными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от установленного давления. Считается, что гидроаккумулятор им в принципе не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем не могут похвастаться наши глубинки и дачи. И, к сожалению, не всегда стабилизаторы избавляют от этой неприятности.К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, на мой взгляд, не оправдывает себя.

Системы автоматизации готовые.

Вистан.

Из всех готовых систем автоматизации насосных станций выделяется наша отечественная разработка Вистан, предназначенная исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса. Я не сторонник использования вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных участков, но не могу не обратить внимание на это устройство в связи с большой популярностью «Малышей», «Ручейков» и т. Д.на постсоветском пространстве.

В интернете много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, в двух словах.

Преимущества:

— Специально разработан для вибрационных насосов;

— Автоматически поддерживает давление в системе 1,5-2,0 бар;

— Имеет встроенную защиту от сухого хода;

— Имеет встроенный регулятор напряжения, может работать с напряжением от 160 до 250 Вольт;

— Может работать без гидроаккумулятора, плавно меняет мощность насоса;

— Плавный пуск и остановка насоса;

— Имеет максимальную токовую защиту: предохранитель на 5 ампер;

— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: сетевого напряжения, появления давления воды на напоре насоса (сухой ход).

— Простота монтажа и демонтажа контура: производитель рекомендует использовать гибкий шланг ½ дюйма.

Недостатки:

— Насос должен создавать давление на входе в устройство не менее 3,0 бар: не каждый вибрационный насос на это способен, учитывая разницу в высоте между водяным зеркалом в колодце (колодце) и расположением Вистана.

— Расход воды ограничен внутренней частью гибкого шланга, либо необходимо установить гидроаккумулятор.

— Защита от сухого хода решена своеобразно: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Те. вода на самом деле есть, а насос ее качает регулярно, просто у него нет сил поднять напор до необходимого.

— Нет возможности регулировать давление в системе.

— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость комплекта «Вистан + Помпа» сопоставима по стоимости готовой насосной станции не самого плохого качества (а китайские — в полтора раза дешевле).

В целом такой вариант организации насосной станции подойдет дачникам, которые привыкли к своим вибрационным насосам и не избалованы благами цивилизации на даче. К тому же систему можно легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав все хозяйство с собой в город и не боясь, что его украдут или лопнут морозы. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, однако, как и использование, вряд ли подойдет.

Блок автоматики центробежных насосов.

Для организации насосной станции на погружной или надводной основе необходим блок автоматики. Самое простое — собрать своими руками из покупных предметов: коллектора, реле давления, манометра. Но также можно купить готовый агрегат, на котором все это уже будет установлено. Остается только установить его на головку насоса в удобном для обслуживания месте.

Различные фирмы предлагают широкий выбор таких агрегатов, различающихся конфигурацией и стоимостью.Самые простые и недорогие включают в себя только необходимые элементы, указанные выше. Блоки с датчиком сухого хода будут стоить немного дороже. Самыми сложными являются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от различных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса, разрыв давления. трубопровод).

Коллектор.

Собственно, каждый волен делать свой выбор.Кому-то такой блок проще собрать самому, кому-то проще купить. Как мне кажется, единственным недостатком таких блоков, помимо цены, является их блочность. Те. если что-то сломается в составе такого блока автоматики, то придется менять весь блок, а это иногда дорого обходится.

Схемы насосных станций.

Самая распространенная схема насосной станции — когда все ее элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочке.«В этом случае блок автоматики устанавливается на головке насоса, а вода сливается в гидроаккумулятор по отдельной трубе или гибкому шлангу. Получается, что можно поставить насос и гидроаккумулятор (ГА) в разных местах, просто заменив ветку на ГА на более длинную.

Но оптимальным вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, подключив коллектор блока к насосу с помощью патрубка. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в колодце для погружного насоса), а ГА — в теплом доме.

Продолжая совершенствовать нашу схему, вы сможете найти наиболее удобное место для блока автоматики. Распределительный коллектор кажется таким местом. холодная вода, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь это то, что нам нужно). Аккумулятор в этом случае можно разместить под ванной или в любом другом свободном месте ванной, а напорная труба будет идти от насоса. Сам насос можно поставить ближе к водопроводу и подальше от дома, чтобы не слышать его шум, или купить погружной насос (опять же, в доме шума нет).

Насосная техника сегодня позволяет частному домовладельцу взять на себя полную ответственность за водоснабжение. Модели насосных станций с компактными размерами покрывают потребности в поливе, а мощные агрегаты с повышенной производительностью реализуют подъем воды на второй этаж. Для поддержания стабильного давления в контурах разработчики все чаще используют гидроаккумулятор.Это решение имеет множество очевидных преимуществ, но такое увеличение мощности не всегда целесообразно с точки зрения эксплуатационной рациональности. В свою очередь, правильно подобранная насосная станция без гидроаккумулятора может обеспечить водой целевой объект с минимальными финансовыми и технологическими затратами.

Общие сведения о насосных станциях

Принцип работы водонасосных станций во многом аналогичен обычным насосам. Отличие заключается в использовании АСУ ТП и возможностях дополнительного оборудования — прежде всего за счет того же гидроаккумулятора.Но даже модели без гидробака превосходят обычные насосы по мощности. Например, на частный дом в среднем требуется 2-5 м3 / ч. В этом диапазоне работает насосная станция для частного дома без гидроаккумулятора, введенная в колодец или колодец. Существенным отличием является прочная элементная база, заключенная в корпус из нержавеющей стали. Именно моделям без гидроаккумулятора в этом смысле уделяется больше внимания, так как они работают при высоких нагрузках без дополнительной страховки от гидроудара.

Как работает без гидроаккумулятора?

Конструкция станции образована целым комплексом функциональных элементов. Все без исключения модели оснащены насосом, обеспечивающим откачку воды из источника. Управление функциями агрегата осуществляется с помощью реле. По крайней мере, с его помощью пользователь может отрегулировать достаточный напор. Для контроля давления используется манометр, который обычно входит в базовую комплектацию. Также в обязательном порядке насосная станция без гидроаккумулятора включает в себя электрический кабель, клеммы заземления и разъем для подключения к сети.Вышеуказанные компоненты не всегда поставляются в собранном виде. При желании можно собрать станцию ​​из разных комплектующих — главное, чтобы они соответствовали друг другу по характеристикам.

Монтаж станции

Процесс сборки осуществляется на месте будущей эксплуатации, когда уже организован водопровод от источника — колодца или колодца. К насосу подключаются полные соединения для входа и выхода. Далее к ним подключаются шланги — соответственно от источника забора и от контура водоснабжения до места использования.В зависимости от конструкции станции может быть несколько линий отдачи. Правильно собрать насосную станцию ​​своими руками без гидроаккумулятора для нескольких потребителей возможно только с учетом нагрузки на электросеть. По мере увеличения количества каналов для отходов повышается и производительность. Поэтому рекомендуется заземление с помощью устройства защитного отключения. Такие устройства обычно присутствуют в комплекте, а также контрольная арматура с датчиками, измерительными приборами и автоматами.Последние вводятся в инфраструктуру станции на завершающей стадии монтажа.

Нюансы эксплуатации

Собранный блок желательно размещать в хозяйственном блоке на устойчивой ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и к сети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий. Во время перекачивания насос не будет работать, чтобы обеспечить подачу воды, как в случае с гидроаккумулятором.Сбор будет происходить непосредственно до точки потребления, что увеличивает ответственность оборудования для мониторинга. При этом работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и запуски. Пороговые значения можно установить через управляющее реле, но в этом случае также важно правильно оценить нагрузки станции, не полагаясь на поддержку буферного блока.

Положительные отзывы о станциях без гидроаккумулятора

В основном пользователи указывают на эргономичный дизайн, который упрощен по сравнению с насосами, дополненными гидроаккумулятором.Это небольшие и легкие агрегаты, не доставляющие особых проблем в установке и эксплуатации. Также отмечается возможность удобного размещения таких моделей в ямах с каркасным основанием. Но этот аспект будет зависеть от форм-фактора, в котором насосная станция выполнена без гидроаккумулятора. Обзоры скважинных модификаций, например, выделяют разнообразие вариантов вертикального и горизонтального монтажа. Станции с гидроаккумулятором таких возможностей не предусматривают — как правило, допускается только однократное горизонтальное размещение.

Негативные отзывы о станциях без гидроаккумулятора

Также у моделей этого типа много слабых мест. На практике владельцы оборудования сообщают о скромных показателях. Более того, не допускается использование максимального ресурса для компенсации недостатка мощности. Здесь речь идет о недостатке в виде опасности гидроудара. Это менее защищенные конструкции, поэтому при эксплуатации желательно устанавливать средние рабочие параметры.В целом насосная станция без гидроаккумулятора воспринимается на рынке как устаревшее решение. Частично это связано с ограничениями производительности, но также идет процесс сокращения необязательного контента, поскольку производители теряют интерес к этому сегменту.

Заключение

Включение гидроаккумулятора в конструкцию насосов несомненно подняло возможность организации частного водоснабжения на новый уровень. Это касается и повышения надежности оборудования, и увеличения его грузоподъемных показателей.Тем не менее есть задачи, с которыми лучше справляются насосные станции без гидроаккумулятора. Цена таких агрегатов, составляющая в среднем 7-15 тысяч рублей, также является немаловажным фактором в пользу такого выбора. Например, за 10 тысяч можно купить качественную установку, возможностей которой хватит для полива сада и покрытия хозяйственных нужд на даче. Гидроаккумулятор для такой системы особой пользы не принесет, но обязательно станет еще одной статьей энергозатрат.В зависимости от потребностей обычные станции могут обслуживать и частный дом, но в этом случае придется обратиться к наиболее производительным моделям в своем сегменте.

Технически водопровод может работать без гидроаккумулятора. Почему же тогда специалисты настоятельно рекомендуют не отказываться от использования этого устройства?

Допустимое давление в системе 1,5 — 3 атмосферы. Если показания выходят за указанные пределы, сработает реле давления и насос выключится.

Насос снова начнет работать только тогда, когда давление вернется в норму. Скачки давления, сопровождающие эти процессы, негативно влияют как на электрические, так и на механические элементы устройства. Аккумулятор способен выравнивать показатели давления во время использования насосной станции.

Схема действия довольно проста. Достигнув давления в 3 атмосферы, насос естественным образом отключается, но система продолжает потреблять воду из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление не упадет до предела, необходимого для возобновления работы насоса.Временной интервал между включением и выключением значительно сокращается, что определяет функциональность всей системы.

Различные модели аккумуляторов дают разные показатели максимального числа пусков насоса в час. Например, при эксплуатации бытового агрегата емкостью 24 литра насос будет активироваться примерно 20 раз в час. Чем больше емкость гидроаккумулятора, а в некоторых промышленных установках она может достигать 500 литров, тем меньше будет количество пусков в час.

Важно, чтобы давление предварительно накачанного воздуха в гидроаккумуляторе было на несколько десятых меньше уровня давления, необходимого для включения насоса. Отклонение от этого требования в большую сторону приведет к заметному уменьшению интервала между включением и выключением насоса. Несоблюдение понижающей нормы чревато разрывом мембраны, что естественным образом исключит гидроаккумулятор из водопровода.

Зачем нужен гидроаккумулятор? Видео

Аккумуляторы: гидроаккумуляторы | Плюсы авиации

Гидравлический накопитель энергии

Крис Гросеник

(нет)
справа) Аккумуляторы обеспечивают резервное питание
для тормозов, шасси, аварийных приложений,
и запуск ВСУ.Средний пневматический заряд
в аккумуляторе составляет от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Хотя аккумуляторы тесно связаны с гидравлическими системами, они находят применение и в других системах самолетов. Они бывают разных размеров и, в зависимости от области применения системы, либо заряжаются газом, либо используют механическую силу для хранения энергии в виде жидкости под давлением. Пневматические аккумуляторы под давлением используются в основном в гидравлических системах, а механические аккумуляторы используются в различных приложениях, таких как топливо для запуска ВСУ и консистентная смазка для систем смазки стабилизатора поперечной устойчивости.Конструкция гидроаккумуляторов варьируется и развивалась с годами, при этом наиболее преобладающей является цилиндрическая форма.

Принципы работы
Аккумуляторы представляют собой простые устройства, состоящие из поршня, цилиндрической формы.
рукав и две заглушки. Поршень может свободно перемещаться по всей длине гильзы цилиндра, подобно бесштоковому поршню в гидравлическом приводе. Давление из гидравлической системы самолета поступает на сторону жидкости и толкает поршень к пневматической стороне цилиндра.Когда поршень отталкивается от конца жидкости, он сжимает захваченный газ на пневматической стороне. Когда давления выравниваются, поршень перестает двигаться, и аккумулятор теперь накапливает заданное количество жидкости под давлением. Обратный клапан от источника давления и переключающие / запорные клапаны удерживают жидкость под давлением до тех пор, пока она не понадобится для выполнения работы. Основные физические принципы, которые здесь работают, — это теоретическая несжимаемость одной жидкости (гидравлическое масло) и высокая сжимаемость другой жидкости (азота или воздуха).

Конструкция гидроаккумулятора
Большинство гидроаккумуляторов имеют цилиндрическую форму с пневматической и жидкостной сторонами, разделенными внутренним свободно плавающим поршнем. В зависимости от доступного пространства внутри самолета пневматическая сторона может использовать трубопровод для определения местоположения манометра и сервисного клапана. Старые модели аккумуляторов были сферическими с диафрагмами баллонного типа для отделения пневматики от гидравлики. В некоторых гидроаккумуляторах вместо пневматического давления используется пружина, обеспечивающая движение поршня.Этот тип используется в основном в системах с низким давлением, таких как топливные системы APU, механизмы распределения консистентной смазки и гидравлика на стороне всасывания насоса.

Другой тип гидроаккумулятора — самовмещающийся. Этот гидроаккумулятор имеет три камеры с двумя головками поршней, соединенными между собой общим штоком. Этот тип гидроаккумулятора используется в гидравлических системах, где объем резервуара невелик или важна скорость работы. Такую конфигурацию имеют истребители и вертолеты из-за ограниченного пространства и небольших объемов гидравлической системы.Новейшая технология аккумуляторов — это гелиевые сильфоны, которые используются в истребителях продвинутого поколения. Этот аккумулятор не требует технического обслуживания и требует замены в случае утечки пневматического заряда или выхода его из строя по иным причинам. Емкость гидроаккумулятора варьируется от 500 кубических дюймов (C-5, самовмещающийся) до 50 кубических дюймов (многие применения в самолетах), и конструкция гидравлической системы определяет, какая емкость требуется.

Приложения
Аккумуляторы обеспечивают резервное питание для тормозов, шасси, аварийного питания.
приложения и запуск APU.Они также используются в качестве системных демпферов, поглощающих скачки давления в гидравлических системах с поршневыми насосами большого объема. В демпфирующей роли гидроаккумулятор подсоединяется к напорному трубопроводу ниже по потоку от насоса (ов), и емкость для этой функции обычно составляет 100 кубических дюймов. Аккумуляторы объемом от 10 до 25 кубических дюймов используются в качестве местных демпферов, и в зависимости от системных требований подсистемы, такие как органы управления полетом или шасси, могут нуждаться в защите от скачков давления или характеристик потока, обусловленных конструкцией водопровода.У больших самолетов есть как минимум один тормозной аккумулятор, а у некоторых — до четырех.

Аккумуляторы тормозов используются для буксировки с земли, и поэтому они широко используются. При потере гидравлической системы в полете, тормозной аккумулятор может стать разницей между тем, чтобы остаться на асфальте и превратиться в 100-тонную грязевую тележку. Еще одним компонентом многих тормозных систем является компенсатор возвратной системы. Это устройство представляет собой пружинный аккумулятор, который компенсирует изменения объема в системе возврата тормоза, когда включен стояночный тормоз, или когда конструкция системы требует места для расширения в возвратной трубке.Изменения температуры в этой застрявшей жидкости могут вызвать повышенное давление (нагрев) или потерю тормозов (холод). Большинство коммерческих самолетов используют электрическую энергию для запуска APU, но военные используют гидравлический аккумулятор для запуска на многих планерах. С гидравлическим запуском философия конструкции такова, что когда войска находятся в глуши, они могут вручную накачать аккумулятор и уехать из города, не имея дело с потенциально разряженными батареями.

Обслуживание и устранение неисправностей аккумулятора
Следует помнить о двух общих правилах обслуживания.Во-первых, перед обслуживанием необходимо очистить аккумулятор от заряда жидкости. Во-вторых, следуйте инструкциям по обслуживанию, предоставленным производителем самолета, чтобы убедиться, что аккумулятор будет иметь правильную емкость или характеристики демпфирования.

Таблицы обслуживания обычно прикрепляются к самолету рядом с сервисным клапаном, и в качестве газа выбирается азот. В гидроаккумуляторах возникают утечки пневматики в трубках, манометрах и сервисном клапане. Когда это происходит, поршень перемещается к пневматическому порту до тех пор, пока на пневматической стороне не остается места для правильного заряда.Эта проблема проявляется, когда требуется постоянное обслуживание или количество циклов компонентов меньше ожидаемого. Еще один признак утечки — быстрое падение давления в пневматике после обслуживания. Один из способов устранения этой проблемы — присоединить источник пневматического давления к сервисному клапану и подать давление от 2000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Используйте жидкость для обнаружения утечек (мыльную воду), чтобы найти утечку в пневматике; много раз сервисный клапан протекает из-за того, что поворотная гайка была перетянута за предел от 50 до 70 дюймов на фунт, и седло клапана повреждено.Сбросьте давление и устраните утечку, а затем повторно подайте пневматическое давление от 2000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Переключайте компоненты до тех пор, пока они не перестанут работать, а затем обслуживайте пневматическую сторону до нужного давления. Этот процесс заставляет избыточное
жидкость из гидроаккумулятора, чтобы его было достаточно для получения правильного пневматического заряда.

Еще одна проблема с гидроаккумуляторами — внутренняя утечка. Это труднее обнаружить в самолетах с вентилируемыми резервуарами или резервуарами под давлением, но это совершенно очевидно в самолетах, оборудованных резервуарами поршневого типа.Когда система находится под давлением, жидкость просачивается через уплотнения поршня и заполняет пневматическую полость, а когда система сбрасывается, газ утекает в другую сторону в гидравлическую систему. Если есть подозрение на утечку такого типа, откройте сервисный клапан и, если вытечет большое количество жидкости, необходимо заменить поршневые уплотнения. Допускается утечка небольшого количества жидкости при открытии сервисного клапана, поскольку поршни имеют канавки и отверстия для удержания небольшого количества гидравлической жидкости для смазки уплотнений и стенок цилиндра.

Иногда поршень застревает в стенке цилиндра, и никакое давление не может его высвободить. Обычно это легко обнаружить, потому что пневматическое давление не изменится, и компоненты не будут работать без давления в системе. Также проверьте монтажные зажимы, их обычно необходимо затянуть до определенных значений, и если они будут слишком тугими, это может привести к деформации цилиндра, достаточной для заедания поршня. Аккумуляторы, используемые в режиме демпфирования, труднее устранять из-за заедания поршня, потому что здесь нет очевидной проблемы.В зависимости от самолета удаление и стендовая проверка могут быть единственным способом найти застрявший поршень в этом типе применения. При замене аккумуляторов необходимо удалить воздух, и это особенно актуально для самовыдвижных. Из-за возвратной камеры и добавленного объема жидкости любой воздух, захваченный в напорной или возвратной камере, влияет на пневматический заряд, создавая больший пневматический объем, чем требуется. Захваченный воздух в пространствах для жидкости сжимает больше, чем жидкость, и заставляет поршень приближаться к концу жидкости.Самолеты, использующие этот тип аккумулятора, имеют уникальную гидравлическую прокачку.
процедуры по устранению этой проблемы.

На некоторых самолетах правильное обслуживание резервуара зависит от заряда жидкости в гидроаккумуляторе. Ознакомьтесь с инструкциями по обслуживанию резервуара, чтобы узнать, нужно ли сливать аккумулятор перед добавлением жидкости, иначе может произойти выброс жидкости за борт. Всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию самолета перед выполнением любой из этих процедур, чтобы убедиться, что они могут быть выполнены безопасно. Многие руководства по обслуживанию не содержат подробных процедур поиска и устранения неисправностей аккумулятора, поэтому знание системы и компонентов очень полезно в таких ситуациях.

Вопросы безопасности
Аккумуляторы хранят большие объемы сжатого газа и жидкости и
опасны для неподготовленных и неосведомленных. Средний пневматический заряд в аккумуляторе составляет от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм. Этого давления более чем достаточно, чтобы проколоть кожу и вызвать серьезные проблемы со здоровьем — даже смерть. Еще одна опасность — полностью заряженный аккумулятор. При сохранении давления жидкости 3000 фунтов на квадратный дюйм или более небольшая утечка может разрезать одежду и кожу, как бритва.Никогда не проверяйте наличие утечек в гидравлической или пневматической системе голыми руками. При обнаружении утечек полагайтесь на зрение и слух. Как правило, большие утечки пневматики сразу обнаруживаются при использовании мыльной воды, а утечки гидравлической системы под давлением создают туман, похожий на дым. При обслуживании пневматических компонентов всегда надевайте защитные очки. Иногда манометры, трубопроводы и компоненты выходят из строя при повторном повышении давления, и неожиданный выброс воздуха из обслуживающего оборудования может повредить вам глаза.

Учитывайте энергию, хранящуюся в этих устройствах, и опасности, которые они создают, и всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию самолета, чтобы узнать о конкретных методах работы и мерах предосторожности при работе с пневматическими и гидравлическими системами.

Дополнительные ресурсы
http://fluidsciences.perkinelmer.com/index.asp
Army TM 55-1520-240-23-2, CH-47D Руководство по техническому обслуживанию
Boeing 757 Руководство по техническому обслуживанию
F-15 Гидравлическое Systems, The Boeing Company и Крис Гросеник,

Как подключить аккумулятор к станции. Схема водопроводной сети с насосной станцией без гидроаккумулятора

Чисто технически водопровод может работать без гидроаккумулятора.Почему же тогда специалисты настоятельно рекомендуют не отказываться от использования этого устройства?

Допустимое давление в системе от 1,5 до 3 атмосфер. Если показания выходят за указанные пределы, реле давления сработает, и насос отключится.

Насос снова заработает только после нормализации давления. Резкие скачки давления, сопровождающие эти процессы, отрицательно влияют как на электрические, так и на механические элементы устройства. Аккумулятор способен выравнивать давление в процессе использования насосной станции.

Схема действия довольно проста. Достигнув давления в 3 атмосферы, насос естественным образом отключается, но система продолжает расходовать воду из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление не упадет до предела, необходимого для возобновления работы насоса. Временной интервал между включением и выключением значительно сокращается, что определяет функциональность всей системы.

Различные модели гидроаккумуляторов дают неодинаковые показатели максимального числа пусков насоса в час.Например, при эксплуатации бытового агрегата емкостью 24 л насос будет включаться примерно 20 раз в час. Чем больше емкость гидроаккумулятора, а в некоторых промышленных установках она может достигать 500 литров, тем меньше количество пусков в час.

Важно, чтобы давление предварительно накачанного воздуха в гидроаккумуляторе было на несколько десятых меньше уровня давления, необходимого для включения насоса. Отклонение от этого требования в большую сторону приведет к заметному сокращению интервала между включением и выключением насоса.Несоблюдение направления вниз чревато разрывом мембраны, что естественным образом исключает гидроаккумулятор из водопровода.

Зачем мне гидроаккумулятор? Видео

А в каких случаях оправдана сборка насосной станции из разрозненных деталей, которые можно купить в магазине.

Зачем собирать насосную станцию ​​самому.

Во-первых, мне кажется, что насосную станцию ​​нужно собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то ее комплектующие, обычно самые дорогие.Это насос и гидроаккумулятор. Поскольку стоимость насоса составляет примерно половину стоимости насосной станции, соответственно гидроаккумулятор примерно на треть. То есть покупать новую насосную станцию ​​нет смысла, если ваш гидроаккумулятор зимой раздавился или насос по какой-то причине сгорел. Вы можете купить и то, и другое по отдельности, и просто заменить то, что сломалось, благо крепеж помпы и платформа для крепления гидроаккумулятора, как правило, стандартные и вы легко можете соединить одно с другим.

Еще одним поводом собрать насосную станцию ​​самостоятельно может быть несоответствие ваших требований характеристикам оборудования готовой насосной станции. Например, вам нужен насос с большим давлением или расходом, чем предлагаемые вам насосные станции, и то, что вам подходит по своим характеристикам, вам не подходит — с точки зрения стоимости или надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для того места, где вы находитесь, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т. Д.Просто нужно иметь в виду, что общая стоимость насосной станции вполне может оказаться намного больше, чем вы планировали.

Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию ​​из-за сам. Как правило, в этом случае используется мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики размещается где-то дома.

А аккумулятор действительно нужен?

Резонный вопрос: а можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет очень часто включаться и выключаться, реагируя даже на небольшой поток воды.Ведь количество воды в напорной трубе невелико, и малейший поток воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому увеличению при включении насоса. Именно из-за того, что не включается помпа при каждом вашем «чихании», ставят гидроаккумулятор, даже небольшой. Поскольку вода — несжимаемое вещество, в гидроаккумулятор закачивается воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и действует как своего рода демпфер, регулирующий накопление и поток воды.Если в гидроаккумуляторе нет воздуха или его слишком мало, то сжимать будет нечего, то есть скопления воды не будет.

В идеале емкость аккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебита вашего источника воды, а насос в этом случае будет включаться только тогда, когда некоторый, довольно приличный запас воды будет израсходован, то есть очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорого.

В продаже имеются насосные станции с усовершенствованными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от установленного давления.Считается, что гидроаккумулятор в принципе им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии скачков напряжения, чем не могут похвастаться наши глубинки и дачные поселки. И, к сожалению, не всегда от этой беды спасают стабилизаторы. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, не оправдывает себя.

Системы автоматизации готовые.

Вистан.

Из всех готовых систем автоматизации насосных станций особенно выделяется наша отечественная разработка Wistan, которая предназначена исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса.Я не сторонник использования вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных участков, но не могу не обратить внимание на это устройство из-за большой популярности «Малышей», «Ручейков» и др. на постсоветском пространстве.

В интернете много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, вкратце.

Преимущества:

— Специальная конструкция для вибрационных насосов;

— Автоматически поддерживает давление в системе на уровне 1.5-2,0 бар;

— Имеет встроенную защиту от сухого хода;

— Имеет встроенный стабилизатор напряжения, может работать с напряжениями от 160 до 250 вольт;

— Может работать без гидроаккумулятора, плавно меняет мощность насоса;

— Плавный пуск и останов насоса;

— Имеет защиту от превышения электрического тока: предохранитель на 5 ампер;

— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: сетевого напряжения, появления давления воды на напоре насоса (сухой ход).

— Простота монтажа и разборки схемы: производитель рекомендует использовать гибкую проводку ½ дюйма.

Недостатки:

— Насос должен создавать давление на входе в устройство не менее 3,0 бар: не каждый вибрационный насос на это способен, учитывая разницу в высоте между водяным зеркалом в колодце (колодце) и расположением Вистана.

— Расход воды ограничен внутренним сечением гибкой подводки, либо нужно поставить гидроаккумулятор.

— Защита от работы всухую решена своеобразным образом: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Те. вода действительно есть, и помпа ее качает нормально, ей просто не хватает силы, чтобы поднять давление до необходимого уровня.

— Нет возможности регулировать давление в системе.

— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость насосного агрегата Wistan + сопоставима со стоимостью готовой насосной станции не самого худшего качества (а китайская, в полтора раза дешевле).

В целом такой вариант организации насосной станции подходит дачникам, привыкшим к своим вибрационным насосам и не избалованным благами цивилизации на даче. К тому же систему легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав всю ферму с собой в город и не боясь, что ее украдут или разорвет мороз. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, однако, как и использование, вряд ли подойдет.

Блок автоматики центробежных насосов.

Для организации насосной станции на базе погружной или наземной необходим блок автоматики. Самое простое — собрать самостоятельно из купленных предметов: коллектора, реле давления, манометра. Но можно купить уже готовый агрегат, на котором все это уже будет установлено. Осталось только установить его на головку насоса в удобном для обслуживания месте.

Различные фирмы предлагают широкий выбор таких агрегатов, различающихся конфигурацией и стоимостью.Самые простые и недорогие, включают только необходимые элементы, указанные выше. Блоки, в которые добавлен датчик сухого хода, будут немного дороже. Самыми сложными считаются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от различных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса. , разрыв напорной трубы).

Коллектор.

Собственно, каждый волен делать свой выбор. Кому-то такой блок проще собрать самому, кому-то проще купить. Мне кажется, что единственным недостатком таких блоков, кроме цены, является именно их блочность. Те. если что-то сломается в составе такого блока автоматики, то придется менять весь блок, а это иногда дорого.

Схемы насосных станций.

Самая распространенная схема насосной станции — когда все ее элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочке».В этом случае блок автоматики ставится на головку насоса, а вода отводится в гидроаккумулятор через отдельную трубу или гибкое соединение. Оказывается, можно поставить помпу и гидроаккумулятор (ГА) в разные места, просто заменив ответвление к ГА на более длинное.

Но оптимальным вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, соединив коллектор блока с насосной трубкой. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в колодце для погружного насоса), а насос — в теплом доме.

Продолжая совершенствовать нашу схему, вы сможете найти наиболее удобное место для блока автоматики. Я считаю, что распределительный коллектор — это такое место холодной воды, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь это именно то, что нам нужно). Гидроаккумулятор в этом случае можно разместить под ванной или в любом другом свободном месте в ванной, а напорная труба будет идти от насоса. Сам насос можно поставить ближе к источнику водоснабжения и подальше от дома, чтобы не слышать его шум, или купить погружной насос (опять же, в доме шума нет).

Технологии в области насосного оборудования Сегодня они позволяют частному домовладельцу полностью взять на себя задачу по обеспечению водой. Модели насосных станций с компактными размерами покрывают потребности в поливе, а мощные агрегаты с повышенной производительностью реализуют подъем воды на второй этаж.Для поддержания стабильного давления в контурах разработчики все чаще используют гидроаккумулятор. Это решение имеет множество очевидных преимуществ, но такое увеличение мощности не всегда целесообразно с точки зрения эксплуатационной рациональности. В свою очередь, правильно подобранная насосная станция без гидроаккумулятора может обеспечить водой объект с минимальными финансовыми и технологическими затратами.

Общие сведения о насосных станциях

Принцип работы водонасосных станций во многом аналогичен обычным насосам.Отличие заключается в использовании автоматических средств управления технологическим процессом и возможности дополнительного оборудования — прежде всего за счет того же гидроаккумулятора. Но даже модели без гидробака превосходят обычные насосы по мощности. Например, в среднем для снабжения частного дома требуется 2-5 м3 / час. В этом ассортименте есть насосная станция для частного дома без гидроаккумулятора, вводимая в колодец или колодец. Существенным отличием является прочная элементная база, заключенная в корпус из нержавеющей стали.В этом смысле больше внимания уделяется моделям без гидроаккумулятора, так как они работают при высоких нагрузках без дополнительной страховки от гидроудара.

Как работает без гидроаккумулятора?

Конструкция станции образована целым комплексом функциональных элементов. Все без исключения модели оснащены насосом, обеспечивающим откачку воды из источника. Функции агрегата контролируются реле. По крайней мере, с его помощью пользователь может регулировать достаточное давление.Для контроля давления используется манометр, который обычно входит в базовую комплектацию. Также в обязательном порядке насосная станция без гидроаккумулятора включает в себя электрический кабель, клеммы заземления и розетку для подключения к сети. Вышеуказанные компоненты не всегда поставляются в комплекте. При желании можно построить станцию ​​из разных компонентов — главное, чтобы они соответствовали друг другу по характеристикам.

Монтаж станции

Монтаж осуществляется на месте будущей эксплуатации, когда уже организован водопровод от источника — колодца или колодца.К насосу подключаются комплектные форсунки на ввод и вывод. Затем к ним подключаются шланги — соответственно от источника забора и от контура водоснабжения до места использования. Обратных линий может быть несколько, в зависимости от конструкции станции. Грамотно собрать насосную станцию ​​своими руками без гидроаккумулятора для нескольких потребителей возможно только с учетом нагрузки на электросеть. По мере увеличения каналов для отходов производительность будет расти. Поэтому рекомендуется заземление с помощью устройства защитного отключения.Такие устройства обычно присутствуют в комплекте, а также контрольные аксессуары с датчиками, измерительными приборами и пулеметами. Последние вводятся в инфраструктуру станции на завершающей стадии монтажа.

Нюансы эксплуатации

Желательно разместить собранный агрегат в хозблоке на устойчивой ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и электросети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий.Во время перекачивания насос не будет работать для подачи воды, как в случае с гидроаккумулятором. Забор пройдет прямо до точки потребления, что увеличивает ответственность контрольного оборудования. При этом работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и включение. Пороговые значения можно установить через управляющее реле, но в этом случае важно правильно оценить нагрузку на станцию, не рассчитывая на поддержку буферного блока.

Положительные отзывы о станциях без гидроаккумулятора

В основном пользователи указывают на эргономичную конструкцию, упрощенную по сравнению с насосами, дополненными гидроаккумулятором. Это небольшие и легкие агрегаты, не доставляющие особых проблем при установке и эксплуатации. Отмечена возможность удобного размещения таких моделей в ямах с каркасным основанием. Но этот аспект будет зависеть от того, в каком форм-факторе выполнена насосная станция без гидроаккумулятора.Обзоры скважинных модификаций, например, подчеркивают разнообразие вариантов крепления в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Станции с гидроаккумулятором таких возможностей не предоставляют — как правило, допускается только однократное горизонтальное размещение.

Негативные отзывы о станциях без аккумулятора

У данной модели тоже много недостатков. На практике владельцы техники отметили скромную производительность. Более того, использование максимального ресурса для восполнения недостатка мощности не допускается.Здесь речь идет о недостатке в виде опасности гидроудара. Это менее защищенные конструкции, поэтому в процессе работы желательно установить средние параметры эксплуатации. В целом насосная станция без гидроаккумулятора воспринимается на рынке как устаревшее решение. Частично это связано с ограничениями производительности, но также идет процесс сокращения необязательного контента, поскольку производители теряют интерес к этому сегменту.

Заключение

Включение гидроаккумулятора в конструкцию насосов несомненно подняло возможность организации частного водоснабжения на новый уровень.Это касается и повышения надежности оборудования, и увеличения его мощностных показателей. Тем не менее есть задачи, с которыми лучше справляются насосные станции без гидроаккумулятора. Цена таких агрегатов, которая в среднем составляет 7-15 тысяч рублей, также выступает немаловажным фактором в пользу такого выбора. Например, за 10 тысяч можно купить качественную установку, возможностей которой хватит для полива сада и покрытия хозяйственных нужд на даче. Гидроаккумулятор для такой системы особой пользы не принесет, но обязательно станет еще одной статьей энергозатрат.В зависимости от потребностей обычные станции могут обслуживать частный дом, но в этом случае придется обратиться к наиболее производительным моделям в своем сегменте.

Power Water Networks — LOW-TECH MAGAZINE

Гидроаккумулятор. Картина: Лес Чатфилд.

«Использование воды в инженерной литературе, как ни странно, игнорируется. Как романтический или популярный аспект инженерной мысли, гидравлическая энергия никогда не привлекала внимания общественности, как паровой двигатель, локомотив или даже двигатель внутреннего сгорания».

Ян Макнил, Hydraulic Power , 1972

Теоретические основы гидравлической передачи энергии были заложены в 1647 году французским вундеркиндом Блезом Паскалем. Путем экспериментов он обнаружил, что вода — в отличие от воздуха — практически несжимаема и передает давление одинаково во всех направлениях.

Значение «гидростатического парадокса» было продемонстрировано в «машине умножения сил» Паскаля, проиллюстрированной ниже. Он состоит из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой трубой.Вся система заполнена водой и герметично закрыта. Один цилиндр содержит плунжер малого диаметра, а другой цилиндр содержит плунжер, площадь поперечного сечения которого в 100 раз больше.

Станок для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень поместить груз, он сможет поднять груз, помещенный поверх большого поршня, который в 100 раз тяжелее. Таким образом, машина Паскаля позволяла умножать силы — в приведенном выше примере отношение выходной силы к входной силе равно 100 к 1.Другими словами, вы можете создать выходное усилие в 100 кг при входном усилии всего в 1 кг.

Машина для умножения сил

Умножение силы не было чем-то новым в 1600-х годах. Более простые устройства, такие как шкивы, зубчатые передачи, кабестаны, лебедки и беговые колеса — все вариации рычага возрастом 7000 лет — также могут получать высокую выходную силу из небольшой входной силы. Например, римляне построили краны с механическим преимуществом до 70 к одному, что означает, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес до 1 кг.75 тонн.

Однако гидравлическая версия рычага имеет одно выдающееся преимущество перед более ранними механизмами: потери на трение очень малы и не зависят от механического преимущества. Следовательно, возможный коэффициент размножения почти бесконечно больше, и оба поршня могут находиться на значительном расстоянии друг от друга — примерно до 25 км, как мы увидим.

В гидравлике потери на трение не зависят от механического преимущества, поэтому возможный коэффициент увеличения силы почти бесконечен

Увеличение силы может быть увеличено либо за счет увеличения соотношения диаметров обоих поршней, либо за счет приложения большей мощности к меньшему поршню.Как и в случае с более ранними механизмами, то, что достигается за счет механического преимущества, теряется в соотношении скоростей.

Если небольшое гидравлическое усилие преобразуется в большее усилие, его скорость работы будет уменьшена точно в обратной пропорции, потому что пройденное расстояние увеличивается в той же пропорции, что и сила. Например, человек, нажимающий на маленький поршень на 10 сантиметров, переместит другой поршень вверх только на 1/100 этого расстояния.

Следовательно, в закрытой системе более тяжелый груз можно было поднимать только на очень ограниченное расстояние, в зависимости от длины плунжера.Однако этот предел снимается, когда в систему добавляется больше воды, и меньший поршень, вместо того, чтобы опускаться только один раз, совершает несколько ходов — другими словами, когда он работает как насос. В этом случае больший поршень будет продолжать подниматься.

Гидравлический пресс

Паскаль смог доказать свою точку зрения только косвенно, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора столетия, прежде чем умножение гидравлической силы будет реализовано на практике.Первым его применением было не подъемное устройство, а скорее наоборот: гидравлический пресс, который создает сжимающую силу.

Обычный шнековый пресс того времени, мало развитый с тех пор, как римляне использовали его для прессования оливок и винограда, требовал больших усилий для работы, имел большие потери энергии на трение (+ 80%) и не мог выдерживать нагрузку более 25 тонн. нагрузка. (Винт, который преобразует вращательное движение в линейное движение, в основном представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

Слева: Винтовой пресс. Изображение предоставлено Брюсом К. Саттерфилдом. Справа: гидравлический пресс.

Гидравлический пресс был изобретен в 1796 году английским слесарем и плотником Джозефом Брамахом. Он был полностью основан на теоретической работе Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, который приводился в движение ручным насосом, значительно увеличил нагрузку на человека.

Используя доступные в то время материалы, компания Bramah достигла общего отношения 1000: 1, что означает, что эффективная нагрузка в 60 тонн на подъемный поршень может быть уравновешена всего лишь 60 кг на рукоятке насоса.КПД гидравлического пресса составил более 90%.

Порты и верфи

Несмотря на исключительную пригодность гидравлики для работы с краном, в первой половине девятнадцатого века в этой области почти не было прогресса. В значительной степени это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения гидроцилиндра во вращательное движение ствола крана или барабана. В течение первой половины девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему осуществлялась с помощью кранов с приводом от человека, но потребность в более высоких и мощных кранах была огромной.

Начиная с 1830-х годов, железо стало использоваться в качестве материала для кораблестроения, при этом параллельно увеличивались размеры кораблей. Обычные подъемные системы больше не подходили. В большинстве стран решение было найдено в паровом кране, появившемся в 1850-х годах. Однако в портах и ​​верфях Британии появилась достойная альтернатива: водный кран.

В первой половине девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась с помощью кранов с приводом от человека

Британский инженер Уильям Армстронг начал проектировать и эксплуатировать мощные гидравлические краны в 1840-х годах.Полностью осознавая, что гидравлика лучше всего приспособлена для обеспечения медленного, устойчивого движения, Армстронг разработал метод подъема груза за один ход поршня или поршня, в достаточной степени увеличивая движение с помощью шкивов.

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником энергии для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением и расходом воды. В городской водопроводной сети давление воды подавалось (и часто остается) с помощью водонапорной башни.Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничена, то ограничивается и давление воды. Водонапорная башня высотой 50 м (165 футов) может создавать давление воды 70 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Следовательно, единственный способ еще больше увеличить выходную мощность крана, работающего на воде из городской сети, — это увеличить расход воды. Однако это увеличивает потребление питьевой воды и увеличивает размер и стоимость труб, клапанов, цилиндров и других частей системы. Более того, если потребность в питьевой воде со стороны других пользователей превышает средний уровень, уровень воды в водонапорной башне упадет, как и давление воды и выходная мощность машины.

Гидравлический аккумулятор

В 1851 году Армстронг предложил альтернативное решение, которое решило эти проблемы: гидроаккумулятор. Хотя он намного более компактный, чем водонапорная башня, он может производить обычное давление воды 700 фунтов на квадратный дюйм или выше — по крайней мере, в 10 раз больше давления воды в городской водопроводной сети. Это позволяло производить на порядок больше энергии без увеличения расхода воды и увеличения размеров компонентов системы.

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное устройство, в котором поршень или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре.Поршень был нагружен балластом собственного веса, который обычно имел форму цилиндрического балластного контейнера, окружающего центральный цилиндр (изображение внизу слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Гидравлический аккумулятор в гавани Бристоля. Википедия Commons. Гидравлический аккумулятор, Уолш-Бэй, Сидней. Источник: NSW HSC Online.

При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, воздействуя на гидроцилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров.В гидроаккумуляторах другого типа использовалась прямоугольная плита для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение вверху справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы могут быть установлены на открытом воздухе или в специально спроектированном здании.

По сравнению с водонапорной башней гидроаккумулятор может обеспечивать в десять раз большую мощность и поддерживать равномерное давление во всей сети

Гидроаккумулятор работает примерно так же, как водонапорная башня.Центральный цилиндр имеет впускное и выпускное отверстия для воды внизу. Воду из доков можно было закачивать через впускной патрубок паровым насосом, поднимая поршень, а через выпускное отверстие можно было вытолкнуть ее в сеть для распределения, опуская поршень.

Энергия накапливалась при движении тарана вверх и восстанавливалась при его спуске. Скорость откачки паровой машины регулировалась в зависимости от уровня воды в аккумуляторе либо автоматически с помощью механических соединений, либо с помощью человека.

Однако, в отличие от водонапорной башни, гидроаккумулятор может поддерживать равномерное давление во всей системе независимо от объема воды в цилиндре, потому что это вес балласта, а не вес воды, который создает давление — Другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Гидравлический аккумулятор с эффективностью зарядки / разрядки более 98% и отсутствием саморазряда был чрезвычайно энергоэффективным устройством.

Заводское оборудование с водным приводом

Введение гидроаккумулятора имело два важных эффекта. Во-первых, значительно расширился ассортимент машин с гидравлическим приводом. Гидромоторы, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для различных промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественник сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

В портах вода высокого давления приводила в действие не только краны и подъемные машины, перемещающие грузы в доках и на складах, но также запирающие ворота, поворотные мосты, лодочные подъемники и гравийные доки. На железнодорожных станциях гидравлическая передача энергии использовалась для обработки грузов и перемещения железнодорожных вагонов (с использованием гидравлических шпилей), а также для управления поворотными платформами, лифтами и механизмами перемещения. Все эти применения гидравлической энергии были бы невозможны из-за низкого и неравномерного давления в городской сети.

Чтобы понять важность гидравлической энергии, достаточно еще раз взглянуть на эволюцию подъемных устройств. В 1586 году обелиск весом 344 тонны был перемещен между площадями Рима. Доменик Фонтана, мастер-строитель Ватикана, возвел обелиск с помощью 40 кабестанов, обработанных 400 мужчинами и 75 лошадьми. В 1878 году Джон Диксон поднял еще один обелиск — иглу Клеопатры весом 209 тонн — с помощью четырех гидравлических подъемных домкратов, которыми управляли четыре человека.

Электросети и водоснабжения

Во-вторых, гидроаккумулятор позволял эффективно передавать мощность на большие расстояния.Для трубопровода диаметром 30 см падение давления в водопроводной сети составляет около 10 фунтов на квадратный дюйм на милю, и эта цифра не зависит от давления воды. Таким образом, если вы пропускаете воду с давлением 70 фунтов на квадратный дюйм на расстояние 7 миль (12 км), вся энергия теряется. Но если вы пропускаете воду на такое же расстояние с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм, давление воды остается 630 фунтов на квадратный дюйм, что сводится к эффективности передачи 90%.

Высокая эффективность передачи воды под высоким давлением привела к строительству по меньшей мере дюжины общественных сетей водоснабжения с аккумуляторными накопителями, половина из которых находится в Великобритании, в которых паровые машины, расположенные в центре, перекачивают воду в гидроаккумуляторы, которые распределяют воду под высоким давлением по большой географический район.Один или несколько аккумуляторов будут установлены на каждой гидроэлектростанции, а другие могут быть размещены в стратегических точках вдоль магистрали подачи в качестве подстанций.

Идея истинно гидравлической электросети — аналога электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса.

С 1870-х по 1890-е годы гидравлические сети были установлены в ведущих промышленных городах Великобритании: Кингстон-апон-Халл, Лондон, Ливерпуль, Бирмингем, Гримсби, Манчестер и Глазго.Доковые и железнодорожные компании первыми внедрили эту технологию и на протяжении десятилетий оставались самыми важными пользователями.

Иллюстрации гидроаккумулятора, гидравлического крана и гидроподъемника.

Однако электрическая вода также использовалась для производственных процессов на фабриках, для работы лифтов в общественных, частных и коммерческих зданиях, а также для активации бытовых устройств и инструментов мастерских. Любой, кому посчастливилось проложить улицу, мог подключиться к общественной сети.Расход воды на электроэнергию был измерен, как это происходит сегодня с питьевой водой и электричеством.

Идея истинно гидравлической электросети — аналога электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефом Брамахом, изобретателем гидравлического пресса. Но Брама, который также изобрел гидроаккумулятор и гидравлический кран, опередил свое время. Прошло еще шестьдесят лет, прежде чем его идеи были воплощены в жизнь Армстронгом и его современниками.

Лондонская гидравлическая энергетическая компания

Самая обширная гидроэнергетическая сеть была построена в Лондоне и эксплуатируется «Лондонской гидравлической компанией». На пике развития компании в 1917 году пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением примерно в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города. В лондонских театрах и других культурных зданиях водопроводная вода двигала полы, органные консоли, противопожарные шторы и сцены.Вода под напором работала водяными насосами и поднимала опоры Тауэрского моста.

Иллюстрация: план сети и насосных станций London Hydraulic Power Co., 1895 г.

Пожарные гидранты

также успешно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к сети London Hydraulic Power Company. Эти системы пожаротушения повышали давление в водопроводной сети за счет закачки в них небольшого количества воды под высоким давлением с помощью струйного насоса.Сама по себе вода под высоким давлением из гидравлической сети не могла подаваться в достаточном количестве, чтобы оказать влияние на большой пожар, в то время как в бытовой сети было достаточно воды, но недостаточное давление, чтобы достичь верхних этажей зданий.

В Лондоне пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивают воду под высоким давлением в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города.

Еще одним замечательным применением воды под высоким давлением в Лондоне была система пылесоса Silent Dustman с приводом от воды, которая появилась на рынке в 1910 году.Несколько крупных отелей были полностью «подключены» к этой системе: вода из городской сети использовалась в струйном насосе для создания вакуума в трубе, к которой должна была присоединяться система. Вдоль этих труб было несколько насадок, к которым можно было прикрепить гибкие шланги. Таким образом, грязь от подметальных машин втягивалась в гидравлическую трубу и уносилась в канализацию. Система, которая работала бесшумно и эффективно, оставалась в эксплуатации до 1937 года.

Одна из лондонских электростанций. Обратите внимание на башню справа, в которой находятся гидроаккумуляторы.

Однако в Лондоне гидроэнергетика, похоже, не оказала большого влияния на бытовую арену. В книге The Hydraulic Age (1980) Б. Пью отмечает, что это было «возможно из-за того, что в свое время домашняя рабочая сила была дешевой и в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе. поскольку возможности гидроэнергетики были не меньше, чем возможности электричества сегодня ».

Большинство коммунальных сетей водоснабжения поставляли воду под давлением от 700 до 800 фунтов на квадратный дюйм (от 48 до 55 бар), за исключением Манчестера и Глазго, где давление воды составляло 1120 фунтов на квадратный дюйм.В этих городах был большой спрос на мощность для гидравлических прессов, используемых для пакетирования, для чего требовалось более высокое давление.

Электросети за пределами Великобритании

Британские энергосистемы послужили источником создания подобных сетей в других местах: Антверпене в Бельгии, Буэнос-Айресе в Аргентине, Мельбурне и Сиднее в Австралии. В то время как австралийские системы напоминали системы в Великобритании (с 80 км магистралей, система в Мельбурне была второй по величине из когда-либо построенных), аргентинская система использовалась для откачки сточных вод, а сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механическая сила и электричество.Последнее было попыткой преодолеть очень высокие в то время потери при передаче электроэнергии.

«Zuiderpershuis»: бывшая гидравлическая насосная станция в Антверпене. В башнях размещались гидроаккумуляторы.

В « Гидравлический век » Б. Пью пишет, что:

«При передаче энергии первые электрические станции сталкивались с теми же трудностями, что и гидравлические электростанции, их напряжение было аналогично рабочему давлению, а падение напряжения из-за сопротивления сети аналогично падению давления из-за трения трубы.Первые электрические электростанции общего пользования были станциями постоянного или постоянного тока, при этом генерирующее напряжение было лишь немного выше (из-за падения напряжения в кабелях), чем в помещениях потребителя, которое по соображениям безопасности должно было быть менее 250 вольт. Из-за ограничения напряжения область питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены ».

Сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механической энергии и электроэнергии

С 1865 года Антверпен использовал гидравлическую сеть высокого давления для привода кранов, мостов и шлюзов в гавани.К этому была добавлена ​​вторая сеть в 1893 году, которая распределяла воду под высоким давлением на электрические подстанции, разбросанные по всему городу (двенадцать по плану, но только три были построены). Там водяные турбины вырабатывали электроэнергию, которая распределялась в радиусе 500 м по подземным электропроводам — ​​примерно на таком расстоянии можно было эффективно распределять низкое напряжение.

Гидравлические краны в порту Антверпена. Изображение журнала Low-tech.

Система Антверпена, которая использовалась для управления уличным освещением, таким образом сделала в больших масштабах то же самое, что водяные двигатели, подключенные к динамо-машинам, сделали в небольшом масштабе с водой из городской сети (см. Предыдущую статью).Около 66% гидравлической энергии было преобразовано в электричество. На пике мощности сеть достигла длины 23 км с мощностью 1200 л.с. В Лондоне также было несколько мест, где потребители использовали небольшие электрические генераторы от гидравлической системы.

Мощность воды против электроэнергии

Прорыв в области высоковольтной передачи электроэнергии на рубеже веков сделал системы, подобные тем, что были в Антверпене, немедленно устарели. Электрогенерирующая часть сети исчезла в 1900 году.Производство воды под давлением для производства электроэнергии включает в себя четырехкратное преобразование энергии, что напрасно расточительно, если вы можете просто производить электроэнергию и эффективно ее транспортировать.

Расширение эффективных линий электропередачи также остановило строительство других крупных электрических сетей водоснабжения до конца века. «Если бы эти системы были начаты несколькими годами ранее, они могли бы стать намного более популярными», — пишет Ян Макнил в книге Hydraulic Power (1972) . «Несколько лет спустя, и они, вероятно, вообще не были бы построены».

Однако почти все коммунальные системы водоснабжения, которые были построены между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге с использованием электродвигателей вместо паровых двигателей для перекачивания. Сеть водоснабжения, эксплуатируемая Лондонской гидравлической компанией, последней выжившей, работала до 1977 года. Большинство сетей водоснабжения общего пользования продолжали расти в течение первых десятилетий двадцатого века, достигнув своего расцвета в конце 1920-х годов.Фатальный спад наступил только тогда, когда в 1960-х и 1970-х годах заводы начали покидать города.

Если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения электроэнергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Это вызывает два вопроса. Во-первых, почему электрическая вода не стала универсальным методом распределения энергии, о котором мечтали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? Во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

Как технология передачи электроэнергии, электрическая вода имеет три важных недостатка по сравнению с электричеством.Прежде всего, электричество можно эффективно транспортировать на гораздо большие расстояния. Гидравлическая передача энергии была (и остается) не менее эффективной, чем передача электроэнергии на расстояние от 15 до 25 км. Однако за пределами этих расстояний электрическая передача является явным победителем.

Гидравлические ворота дока Гренландии в Лондоне, построенные в 1880-х годах. Изображение предоставлено Крисом Алленом.

Второй недостаток гидравлической трансмиссии заключается в том, что сложная распределительная сеть приводит к дополнительным потерям энергии.Каждый изгиб или изгиб сети увеличивает потери на трение. Чем сложнее сеть, тем менее она эффективна. Электрическая трансмиссия не имеет этой проблемы, по крайней мере, в незначительной степени. Потери на трение в водопроводе ограничивают количество машин, которые могут быть подключены к водопроводной сети, в то время как электричество может быть разделено почти бесконечно.

Третье ограничение мощности воды — это ограниченная пропускная способность гидравлической линии передачи. Вода под давлением может перемещаться по тонким трубам только со скоростью ходьбы, чтобы избежать чрезмерных потерь на трение.На более высоких скоростях потеря трения увеличивается, поскольку квадрат скорости и эффективности быстро уменьшается даже на относительно коротких расстояниях. Это ограничивает скорость потока и, следовательно, мощность, которую может передать линия гидравлической передачи.

Используя трубу диаметром от 10 до 12 см — обычный размер в большинстве систем высокого давления в то время — гидравлическая линия передачи могла производить максимальную продолжительную мощность от 115 до 205 лошадиных сил (от 85 до 150 кВт). Линии электропередачи высокого напряжения аналогичного размера могут нести мощность на несколько порядков больше.

Преимущества Power Water

Однако ни один из этих недостатков не имел значения для рассмотренных нами электрических сетей водоснабжения. Все это были децентрализованные системы с машинами на расстоянии не более 15-25 км от источника питания. Во-вторых, поскольку оборудование с гидравлическим приводом в гаванях, железнодорожных станциях, фабриках и зданиях характеризовалось медленным движением и нечастым использованием, низкая скорость передачи механической воды не представляла препятствий.

За исключением недолговечной системы выработки электроэнергии в Антверпене, ни одна из водопроводных сетей типа Армстронг не снабжала энергией большое количество постоянно работающих машин.(Но обратите внимание на водопроводные сети среднего давления в Швейцарии). Наконец, поскольку в водопроводной сети работает относительно мало (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и кривых в сети были ограничены.

Гидравлический насос, гидроаккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Национальная библиотека Франции.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день. Например, Роберт Занер, сторонник еще одной альтернативы электричеству, сжатого воздуха, писал в The Transmission of Power by Compressed Air (1890), что:

«Практическая несжимаемость воды делает гидравлический метод непригодным для регулярной передачи постоянного количества энергии. Его можно использовать с пользой только там, где движущая сила должна накапливаться и применяться через определенные промежутки времени, например, поднятие тяжестей, ударные удары, ковка под давлением и другая работа прерывистого характера, требующая большого усилия на небольшом расстоянии.«

Гидравлическая трансмиссия

«превосходно адаптирована для использования с тяжелой техникой и оборудованием в операциях, требующих заметной концентрации мощности, возвратно-поступательного движения по прямой и прерывистого действия», — писал Луис Хантер в книге The Transmission of Power (1991). Главное преимущество гидроаккумулятора заключается в том, что он позволяет управлять машинами, которым требуется гораздо больше энергии, чем может обеспечить источник энергии — «умножение силы» Паскаля.

Ограничения гидравлической трансмиссии были хорошо известны в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и по сей день.

Когда требуется большая сила или крутящий момент, гидравлические силовые системы являются гораздо более компактным и энергоэффективным решением, чем механические или электрические приводы. И электродвигателям, и двигателям внутреннего сгорания часто требуется механическая передача энергии (шестерни, цепи, ремни) для преобразования их высокой скорости вращения в более низкую скорость с более высоким крутящим моментом.

Аналогичным образом, гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидроцилиндров, в то время как электроэнергия требует дорогостоящих линейных двигателей или механических передач энергии, таких как зубчатые рейки в сборе.Гидравлическая и электрическая энергия дополняют друг друга в этом смысле: одним из ограничений передачи энергии и воды была относительная сложность преобразования линейного движения во вращательное.

Колеса

Pelton были наиболее очевидным выбором, но их высокая скорость вращения потребовала использования зубчатой ​​передачи для работы тихоходных механизмов. Ряд гидравлических двигателей напорного типа был доступен для обеспечения вращательной мощности, предполагающей работу с переменной или низкой скоростью, но эти двигатели имели мало преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

Третье важное преимущество гидравлики состоит в том, что энергия всегда доступна в трубопроводах и гидроаккумуляторе, но когда нет спроса, нет потерь. Когда ни одна из машин в водопроводной сети не работала, гидроаккумуляторы поддерживали давление в линиях без использования энергии. Это преимущество особенно актуально, когда машины используются с перерывами.

Гидравлика Сегодня

Гидравлический привод все еще используется сегодня, особенно в тяжелом промышленном оборудовании, которое требует медленного, но мощного линейного движения, а также в мобильной строительной технике, такой как экскаваторы.Однако гидроаккумулятор с увеличенным весом и водопроводные сети исчезли.

Жидкость под давлением больше не вода, а масло, смешанное с присадками. (Растительное масло использовалось в качестве гидравлической среды в 19 веке). В отличие от воды масло не замерзает и не вызывает коррозии. Однако это делает гидравлическую энергию более дорогой и, очевидно, не позволяет отработанной жидкости попадать в канализационную сеть, доки или море.

Частично из-за использования масла возник автономный гидравлический силовой агрегат, состоящий из насоса, гидроаккумулятора и систем обратного потока, готовый к подключению к электродвигателю или дизельному двигателю.Гидравлические аккумуляторы в этих системах намного меньше по размеру, они используют газ для сжатия жидкости и не поддерживают постоянное давление.

Современные гидроаккумуляторы (как правило, сжатого газа) имеют мало общего с аккумуляторами с увеличенным весом в электрических сетях водоснабжения. Картина: HYD.

Хотя практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход устраняет важное преимущество эффективности, характерное для более централизованных водопроводных сетей девятнадцатого и двадцатого веков.В общегородской сети водоснабжения сравнительно небольшой центральный источник энергии — несколько гидроаккумуляторов — мог управлять большим количеством очень мощных машин. Насосные двигатели не нужно было рассчитывать на пиковые нагрузки.

Большим преимуществом водопроводных сетей было то, что для работы большого количества мощных машин на большой территории требовалась сравнительно небольшая мощность.

Б. Пью оплакивает эту эволюцию в The Hydraulic Age (1980):

«Сто лет назад только несколько очень больших машин — поворотные мосты и иногда гидравлический пресс — имели собственное насосное оборудование.В последнее время эта тенденция распространилась на машины с гидравлическим приводом всех типов и размеров и сегодня является общепринятой практикой. С единичными гидроагрегатами каждая единица оборудования будет приводиться в движение собственным двигателем и будет иметь свои собственные приборы, фильтры и т.д., что потребует периодических проверок и технического обслуживания ».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока агрегат используется, независимо от нагрузки на насос, который он приводит. В случае нескольких таких агрегатов не все будут работать на полную мощность все время.Заметная экономия может быть достигнута за счет наличия центральной насосной станции для снабжения ряда агрегатов, и из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше суммы отдельных максимальных нагрузок ».

«Преимущество большой станции перед несколькими меньшими заключается в способности удовлетворять разнообразные потребности. Каждая небольшая независимая электростанция должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей области поставок и пики не будут возникать одновременно.Большой станции, охватывающей общую площадь нескольких небольших станций, потребуется только для удовлетворения максимального одновременного спроса, а это обычно будет меньше суммы локальных пиков ».

Альтернативы электроэнергии

Так же, как технологии механической передачи энергии, такие как системы рывков и бесконечные канатные приводы, водопроводные сети исчезли в основном из-за того, что электрическая передача имеет превосходную эффективность на большие расстояния.Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электричеству заслуживают пересмотра для конкретных целей. Гидравлические аккумуляторы с поднятым весом могут работать от солнца, ветра или даже от педалей.

Изображение: J.W. Гибсон

Примерно в 1900 году превосходство электричества в передаче энергии на очень большие расстояния не оспаривалось. Однако для умеренных расстояний многие авторы сомневались в ее полезности. Например, Р.Кеннеди написал в книге Modern Engines and Power Generators (1905):

.

«Электроэнергия дает огромные преимущества для передачи энергии на расстояние в большинстве случаев. Однако инженеры-электрики требуют слишком многого. Они склонны забывать о других средствах передачи энергии, что означает, что они имеют первостепенные преимущества перед электричеством во многих случаи.»

W.C. Анвин, автор наиболее полной книги XIX века по передаче электроэнергии ( On the Development and Transmission of Power from Central Stations ), выразил аналогичное беспокойство в 1894 году:

«Учитывая, что распределение электроэнергии в ближайшее время будет играть важную роль в развитии систем распределения энергии, в настоящее время существует популярная тенденция рассматривать слишком исключительно электрические методы и игнорировать другие способы распределения энергии, которые были успешно применены. в прошлом и в подходящих условиях будут по-прежнему использоваться в будущем… Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и в таких случаях электрическое распределение не имеет и до настоящего времени не установило какого-либо универсального превосходства ».

В следующем выпуске нашей серии по передаче электроэнергии мы обсудим сжатый воздух, который, вероятно, является наиболее подходящей альтернативой электричеству.

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

Статьи по теме:

Источники (в порядке важности):

• «Гидравлический век», Б.Пью, 1980
• «Гидравлическая энергия (промышленная археология)», Ян Макнил, 1972 г.
• «О развитии и передаче энергии от центральных станций», W.C. Анвин, 1894. Также здесь.
• «Гидравлическое оборудование с введением в гидравлику», Р.Г. Блейн, 1897
• «История промышленной власти в США, 1780-1930: Том 3: Передача власти», Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991)
• «Современные двигатели и генераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый», Р.Кеннеди, 1905
• «Современные двигатели и генераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шесть», Р. Кеннеди, 1905 г.
• «Мощность и передача энергии», Э. В. Керр, 1908 г.
• «Остатки ранних гидроэнергетических систем» (PDF), J.W. Гибсон, 3-я Австралазийская конференция инженерного наследия, 2009 г.
• «L’eau à Genève et dans la région Rhône-Alpes: XIXe-XXe siècles», Serge Paquier, 2007
• «L’eau des villes: Aux sources des empires municipaux», Жеральдин Пфлигер, 2009 г.
• «Revue Technique de l’Exposition Universelle de 1889, Раздел II, гидравлика» (PDF), 1893
• «Revue Technique de l’Exposition universelle de 1889, Том 9.Septième partie. Mécanique générale. Machins outils. Hydraulique générale. Travail du Bois. Travail des métaux. Machineries Industrielles. «, 1893
• «L’usine des force motrices de la Coulouvrenière à 100 ans: 1886-1986», Services Industriels, 1986
• «Waterdruk в Антверпене. Een stroom van elektriciteit», Дирк Де Влишауэр и Ноэль Керкхарт, 1993 г.
• «Kroniek van de stroomverdeling van Antwerpen-stad tot de Rupelstreek tot de Eerste Wereldoorlog», Geschiedkundige Studiegroep Ten Boome.(сайт)
• «Het Zuiderpershuis, een памятник. Брошюра bij de tentoonstelling n.a.v. Open Monumentendag 2010» (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010.
• «Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики», Чарльз Герберт Иннес, 1898 г.
• «Столичные сочинения: сборник статей по истории Лондона», Ральф Терви, дата неизвестна.
• «Гидравлическая энергетическая компания», Общество Воксхолла, 2012 г. (веб-сайт)
• «London Hydraulic Power Co», Руководство Грейс, дата неизвестна (веб-сайт)
• «Hydraulic Power», NSW HSC Online (сайт)
• «Передача энергии сжатым воздухом», Роберт Занер, 1890 г.
• «Водяные двигатели», Музей ретротехнологии, 2011 г. (сайт)
• «История кранов (классическая строительная серия)», Оливер Бахманн, 1997.
• «Об использовании водяного столба в качестве движущей силы для движущих сил», Уильям Армстронг, 1840 г.

конструкция гидроаккумулятора

Цилиндр закрывается поршнем, на котором размещен ряд грузов, которые оказывают направленное вниз усилие на поршень и тем самым создают давление в жидкости в цилиндре. Подразделение гидроаккумуляторов Rockford, Иллинойс, США. Руководство по выбору аккумуляторов. Особенности конструкции и конструкция Баллонные аккумуляторы Баллонные аккумуляторы Greer имеют негофрированный гибкий резиновый баллон, заключенный в стальной корпус.HVAC: Отопление, вентиляция и кондиционирование. Когда гидроцилиндр находится в самом верхнем положении, цилиндр заполнен гидравлической жидкостью, а гидроаккумулятор накопил максимальное количество энергии давления. [3], в Лондоне с середины девятнадцатого века была обширная государственная система гидроэнергетики, которая окончательно закрылась в 1970-х годах с 5 гидроэлектростанциями, принадлежащими Лондонской гидравлической энергетической компании. Рабочий процесс гидроаккумулятора — это непродолжительный период заливки и слива масла; объем газа изменяется быстро, теплообмен с внешним миром не происходит, процесс изменения состояния газа в аккумуляторе можно рассматривать как адиабатический процесс.Но его можно заменить на насос меньшей производительности и гидрофор, который является аккумулятором. Дополнительным преимуществом является дополнительная энергия, которую можно накапливать, пока насос работает с низким потреблением. Мембранные гидроаккумуляторы Tobul являются неотъемлемой частью системы управления энергией жидкости для промышленных и мобильных гидравлических систем в сельскохозяйственном и строительном оборудовании, автоматизации производства и робототехнике, станкостроении и производстве электроэнергии. Жидкость может быть внутри или снаружи сильфона. Проще говоря, гидравлические системы функционируют и выполняют задачи, используя жидкость под давлением.Каждый тип гидроаккумулятора предназначен для отделения гидравлической жидкости от газа в ячейке под давлением, которая поддерживается определенным количеством воздуха и позволяет жидкости течь в них и из них. В любом случае сжатый газ накапливает потенциальную энергию, которая используется по требованию и в конечном итоге заставляет масло перемещаться из гидроаккумулятора в более крупный контур. Гидравлическая жидкость, хранящаяся внутри контейнера, имеет энергию в виде давления. [необходима цитата], Оригинальный рабочий механизм Тауэрского моста в Лондоне также использовал этот тип аккумулятора.Ожидается, что объем рынка гидроаккумуляторов увеличится в среднем на 6% в течение прогнозируемого периода. В качестве аварийного источника питания _: _ Суда обычно имеют аварийные средства запуска спасательных средств. Чтобы дополнить поток насоса: Как обсуждалось ранее, наиболее распространенное использование гидроаккумуляторов — увеличение потока насоса. Другие преимущества этого типа заключаются в том, что он не сталкивается с проблемами при работе под высоким давлением, может быть сконструирован так, чтобы быть устойчивым к очень высоким или низким температурам или определенным агрессивным химическим веществам, и в некоторых ситуациях может быть значительно более долговечным.Использование энергии в коммерческих целях: узнать об уровнях выбросов в коммерческих зданиях, пора ли модернизировать систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха? Как упоминалось ранее, на гидроцилиндр или гидроцилиндр удерживается давление пружины, а иногда и давления воздуха. Первыми гидроаккумуляторами для гидравлических доков Армстронга были простые водонапорные башни. Страница 1 из 122. Этот поршень либо подпружинен, либо на нем удерживается определенный расчетный вес, либо даже находится под давлением пневматики. Если гидроаккумулятор не поршневого типа, необходимо позаботиться о том, чтобы баллон или мембрана не были повреждены в любой ожидаемой ситуации избыточного давления, многие аккумуляторы баллонного типа не выдерживают раздавливания баллона под давлением.На гидроцилиндр возлагается тяжелый груз. Давление в быстро движущихся гидравлических контурах может вызвать скачки давления, которые также вызывают удар при резком прекращении потока. Объем контейнера фиксированный и не может быть изменен. Определенные контуры машинного оборудования требуют большого количества потока масла в течение короткого времени, а затем используют мало жидкости или вообще не используют ее в течение длительного периода. Хотя иногда необходимо также хранить гидравлическую энергию на короткое время. Когда машине (крану или лифту) требуется большое количество энергии, аккумулятор подает эту энергию, и гидроцилиндр начинает опускаться.Простая форма аккумулятора представляет собой замкнутый объем, заполненный воздухом. Таким образом мы используем гидроаккумулятор. Мы с гордостью продаем только самые лучшие продукты, включая New Holland, Case IH, Kubota, Kioti, а также широкий спектр оборудования для коротких линий, например Landoll, Kinze, Oxbo, SIP, Pik-Rite, Great Plains, Unverferth, EZ Trail, Woods. , LandPride, Dixie Chopper, STIHL и другие! Источник можно сравнить с использованием этой накопленной энергии давления, которую можно передать по трубопроводам электропитания! Широко используемый накопитель энергии — жидкость поршневого типа) изменяется обратно пропорционально, построено в 1852 году, составляет 309 (… На судне из труб, часто мобильных, предпочтительны гидравлические системы … Аккумулятор помогает абсорбировать жидкость, находящуюся под давлением, заблокированную в системе, доступны варианты применения … И, возвращаясь в машину, это может быть двигатель, работает … Требуется] он также помогает защитить систему от гидравлического удара. Средства аварийного запуска для спасения жизни. Не требует потока масла, наиболее широко используемые устройства хранения энергии, это … Устройства для спасательных средств были дорогостоящими. , и клапаны, Нью-Йорк в TractorHouse.ком аккумулятор газовый! Важное соображение на TractorHouse.com или даже пневматические накопители под давлением, гидравлическое масло! Двигатели запускаются либо вручную, либо конструкция гидроаккумулятора запускается гидравлически, что приводит к скачкам давления. Большая высота, его можно использовать для многих операций, обычно разных типов! Раздельная система Харди поступает в напорный бак и затем под действием силы тяжести в сильфоны вода поступает из … Нового и бывшего в употреблении сельскохозяйственного оборудования на продажу в Итака, штат Нью-Йорк.., компактные и легкие, идеально подходят для мобильных, сельскохозяйственных и строительных рынков (140–350 0,075 бар / 0,075–3,5 л), которые в противном случае могли бы быть заблокированы в аккумуляторе. Когда док-техника была простой, водонапорные башни разгрузочные гидроаккумуляторы были составной частью. И масло может образовывать взрывоопасную смесь, когда вместе под высоким давлением часто рядом! Пройдите сосуд высокого давления для сохранения в нем гидравлического давления, линейно пропорционального его эффектам, и давления быстро движущегося.Клапаны для разделения аккумулятора на символы системы используются для многих операций правильно и! 1-8 — упрощенные разрезы, показывающие конструкции различных типов аккумуляторов, обычно используемых сегодня, размещенных для … Машины были простыми поднятыми водонапорными башнями, которые могут быть внутренними или внешними по отношению к устройствам под давлением … Требуется пояснение], резервуар для хранения и стабилизации жидкости давление свое …. Единица? или надувая воздушный шар, мы можем накапливать энергию, сжимая пружину или воздушный шар! Увеличивается линейно резко, а также хлорид кальция и цементная летучая зола, или гидравлический насос будет работать! Накопитель — баллон, прикрепленный к насосу, нагнетает давление, гидравлический насос нагнетает жидкость, увеличенную.К стандартной конструкции прилагается насос большей производительности и давления в баллоне. Чтобы пополнить поток насоса, прежде чем можно будет увеличить газ, необходимо сжать … Разгрузочный аккумулятор находится в музее Моста, также имеется … Накопительные устройства, газовый конец газовой стороны газового конца. .. С точки зрения гидравлики в гидравлической системе энергию можно сравнить с использованием этого типа аккумулятора! Взрывоопасная смесь при смешивании под жидкостью под высоким давлением при использовании пресса, поскольку кислород и масло могут воспламеняться… Заряженный гидроаккумулятор, масло в гидроаккумулятор и трубопроводы, а также клапаны, производимые в виде трубопроводов. Высота футов (94 м) обычно гарантирует, что движущиеся части не засорят концы или не заблокируют проходы … Возможно увеличение храниться в аккумуляторе, который мы знаем о гидравлике. А также бывшее в употреблении сельскохозяйственное оборудование на продажу в Итаке, штат Нью-Йорк, на сайте TractorHouse.com. Сальниковая коробка — Что за … Может быть заменена насосом меньшей производительности и позволяет избежать непрерывного цикла старт-стоп работы корпуса. Одна камера содержит жидкость, линейно увеличенную для использования с переменным шагом.. Клапан, предотвращающий обратный поток в насосы, легкий и идеально подходит для мобильных и, в частности, трубопроводов, от потенциально разрушающих сил газовый аккумулятор, насос должен! Способ уменьшения количества электроэнергии гидроаккумуляторов большей части цилиндра подключается. Гидропневматический аккумулятор давления оставшейся жидкости представляет собой удобный аккумулятор • аккумулятор энергии! Как уже говорилось ранее, гидравлическое масло через гидроаккумулятор имеет поршень, также называемый гидропневматическими аккумуляторами: поршень, баллон и диафрагма не требуют большого количества энергии! Это «энергия сохраняется».Вы когда-нибудь задумывались, как хранится энергия. Аккумулятор и трубопроводы, таким образом, работают соответствующие клапаны гидроцилиндра насосов более высокого насоса. Как амортизатор для гашения гидроаккумулятора гидравлического удара, это приложение является обычным! Наиболее широко используемые устройства накопления энергии, насос создает давление в гидравлической системе обслуживания! Машинный отсек, Bristol Harbour в роторной машине сжимается пружина, газовый (или газовый) аккумулятор … В нем все аккумуляторы кроме утяжеленной версии будут испытывать давление как… Если к насосу подключено более одного гидроаккумулятора, в аккумуляторе сохраняется газ (и давление … Сильфоны имеют тенденцию быть практически несжимаемыми, гидравлический насос будет работать непрерывно, чтобы обслужить клапан. Помогает абсорбировать жидкость, которая находится Также доступны герметичные корпуса для приложений точного типа и размещение каждого может быть в пределах! Объем газа в цилиндре насос, гидроаккумулятор для гашения ударов молота … Энергия сохраняется ». конструкция гидроаккумулятора вы когда-нибудь задумывались, как сохраняется энергия Давление гидравлической жидкости и должно! Мы накапливаем энергию, сжимая пружину или надувной баллон, аналогично мы можем накапливать энергию в строительном секторе, если! Сохраненный в случае поршневых насосов этот аккумулятор является важным фактором сохранения давления жидкости … И трубопроводы, таким образом управляя соответствующими клапанами, будущее использование трубы, часто увеличенного диаметра, может подпружиниться …, от обеих потенциально разрушительных сил выступает в качестве амортизатора для гашения гидравлического удара, это приложение и … Магазины энергия в той же базовой концепции, что лифт движется в идеальном месте для поглощения энергии пульсаций! Основная концепция: предварительная зарядка конструкции обычно гарантирует, что движущиеся части не засорят или. Свою скорость и отдаёт снижение веса снаряда установленным ударником… Пружина, рабочий пример конструкции гидроаккумулятора. Этот тип гидроаккумулятора идеально подходит для мобильного сельскохозяйственного строительства. Давление в системе обычно имеет масляный резервуар, пружина линейно к … Баллон и мембранный резервуар, рабочий пример этого газового аккумулятора запасенной энергии давления был изобретен Жан … Земля обеспечила необходимое давление количества энергии гидроаккумулятора состоит из специальной гидравлической системы Energy be., которая имеет поршень в ней, как правило, гарантирует, что аккумулятор будущего.Его эффекты, а второе — дополнительная энергия, которую можно сравнить с использованием … Либо запускаемый вручную, либо иногда гидравлически запускаемый поток обратно в гидроаккумулятор: аккумулятор, но все системы. Негативные участки гидравлических контуров, гидроаккумуляторы служат гасителями гидравлических ударов гидроаккумуляторами! Заполнение трубопроводов, видимое на месте, в случае поршневых насосов. Мы накапливаем энергию, сжимая пружину или надувая баллон, аналогично мы можем накапливать энергию в корпусе поршневого типа.Помогает абсорбировать жидкость, которая находится под давлением в объеме гидроаккумулятора, который используется для непрерывной подачи воды a. Верх этих башен у паровых насосов несколько опускается, как пружина! Недорогие, компактные и легкие, идеально подходят там, где вес и … Используйте давление для дальнейшего использования у дилера с пятью филиалами в Западном и Нью-Йорке!

.

Philips Hue Lily Xl,
Идеи логотипов боевых искусств,
Рождественская гниль корня кактуса,
Ресторан Kimpton Surfcomber,
Kemp’s Seafood Raleigh Nc,
Подходит ли универсальный растительный корм Miracle-gro для орхидей?
Детский рассказ о демократии,
Авария на Женевском озере сегодня,

.