Обслуживание гидроаккумулятора для систем водоснабжения: Обслуживание и ремонт гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Надеемся, что воспользовавшись нашими советами и рекомендациями, вы без особого труда устраните все неисправности в вашей автономной водопроводной сети.

принцип работы, устройство, схема, расчет, установка, подключение.

Гидроаккумулятор является специальной металлической герметичной емкостью, содержащей внутри эластичную мембрану и определенный объем воды под определенным давлением.

Зачем нужен гидроаккумулятор?

Гидроаккумулятор (другими словами – мембранный бак, гидробак) используется для поддержки стабильного давления в водопроводе, предохраняет водяной насос от преждевременного износа из-за частого включения, предохраняет систему водоснабжения от возможных гидроударов. При отключении напряжения, благодаря гидроаккумулятору, вы всегда будете с небольшим запасом воды.

Вот основные функции, которые выполняет гидроаккумулятор в системе водоснабжения:

1. Предохранение насоса от преждевременного износа. Благодаря запасу воды в мембранном баке, при открытии водопроводного крана насос будет включаться только в том случае, если запас воды в баке иссякнет. Любой насос имеет определенную норму включений в час, поэтому, благодаря гидроаккумулятору, у насоса появиться запас неиспользованных включений, что повысит срок его эксплуатации.
2. Поддержка постоянного давления в водопроводной системе, предохранение от перепадов напора воды. Из-за перепадов напора при одновременном включении нескольких кранов происходят резкие колебания температуры воды, например в душе и на кухне. Гидроаккумулятор успешно справляется с такими неприятными ситуациями.
3. Предохранение от гидроударов, которые могут возникать при включении насоса, и способны порядком подпортить трубопровод.
4. Поддержание запаса воды в системе, что позволяет пользоваться водой даже во время отключения электричества, что в наше время происходит довольно часто. Особенно ценна эта функция в загородных домах.

Устройство гидроаккумулятора

Герметичный корпус этого устройства разделяется специальной мембраной на две камеры, одна из которых предназначена для воды, а другая – для воздуха.

Вода не соприкасается с металлическими поверхностями корпуса, так как она находится в водяной камере-мембране, изготовленной из крепкого резинового материала бутила, устойчивого к воздействию бактерий соответствующего всем гигиеническим и санитарным нормам, предъявляемым к питьевой воде.

В воздушной камере находится пневмоклапан, предназначением которого является регулирование давления. Вода попадает в гидроаккумулятор через специальный присоединительный патрубок на резьбе.

Устройство гидроаккумулятора должно быть смонтировано таким образом, чтобы его можно было беспрепятственно разобрать в случае ремонта или профилактики, не сливая при этом всю воду из системы.

Диаметры соединительного трубопровода и напорного патрубка должны по возможности совпадать между собой, тогда это позволит избежать нежелательных гидравлических потерь в трубопроводе системы.

В мембранах гидроаккумуляторов объемом более 100 л находится особый клапан для стравливания воздуха, выделяющегося из воды. Для малолитражных гидроаккумуляторов, в которых нет такого клапана, в системе водопровода должно быть предусмотрено устройство для стравливания воздуха, например, тройник или кран, который перекрывает основную магистраль системы водоснабжения.

В воздушном клапане гидроаккумулятора давление должно составлять 1.5-2 атм.

Принцип работы гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор работает так. Насос подает воду под давлением в мембрану гидроаккумулятора. Когда достигается порог давления, реле отключает насос и вода прекращает подаваться. После того, как при заборе воды давление начинает падать, насос опять автоматически включается и подает воду в мембрану гидроаккумулятора. Чем больший объем гидробака, тем эффективнее результат его работы. Срабатывание реле давления можно регулировать.

Во время работы гидроаккумулятора, растворенный в воде воздух постепенно скапливается в мембране, что приводит к снижению эффективности работы устройства. Поэтому, необходимо производить профилактику гидроаккумулятора, стравливая накопившийся воздух. Частота проведения профилактик зависит от объема гидробака и частоты его эксплуатации, что составляет приблизительно один раз в 1-3 месяца.

Виды гидроаккумуляторов

Эти устройства могут быть вертикальной и горизонтальной конфигурации.

Принцип работы устройств не имеет различий, за исключением того, что вертикальные гидроаккумуляторы объемом больше 50 л в верхней части имеют специальный клапан для стравливания воздуха, который постепенно накапливается в системе водоснабжения во время эксплуатации. Воздух скапливается в верхней части устройства, потому расположение клапана для стравливания выбрано именно в верхней части.

В горизонтальных устройствах для стравливания воздуха монтируется специальный кран или слив, который устанавливается за гидроаккумулятором.

Из устройств маленьких размеров, не зависимо от того, вертикальные они или горизонтальные, воздух стравливается с помощью полного слива воды.

Выбирая форму гидробака, исходят из размеров технического помещения, где они будут установлены. Все зависит от габаритов устройства: какое лучше впишется в отведенное для него место, такое и будет установлено, независимо от того горизонтальное оно или вертикальное.

Схема подключения гидроаккумулятора

В зависимости от возложенных функций, схема подключения гидроаккумулятора к водопроводной системе может быть разной. Самые популярные схемы подключения гидроаккумуляторов приведены ниже.

Схема обвязки повысительной насосной станции

Такие насосные станции устанавливаются там, где присутствует большое водопотребление. Как правило, один из насосов на таких станциях работает постоянно.

На повысительной насосной станции гидроаккумулятор служит для уменьшения скачков давления во время включения дополнительных насосов и для возмещения небольших водоразборов.

Еще такая схема широко применяется, когда в системе водоснабжения происходит частое прерывание подачи электроэнергии на повысительные насосы, а присутствие воды жизненно необходимо. Тогда запас воды в гидроаккумуляторе спасает положение, играя роль резервного источника на этот период.

Чем больше и мощнее насосная станция, и чем большее давление она должна поддерживать, тем больше должен быть объем гидрроаккумулятора, исполняющего роль демпфера.
Буферная емкость гидробака тоже зависит от объема необходимого запаса воды, и от разницы в давлении при включении и отключении насоса.

Схема для погружного насоса

Для длительной и бесперебойной работы погружной насос должен совершать от 5 до 20 включений в час, что указывается в его технических характеристиках.

При падении давления в водопроводной системе до минимального значения автоматически включается реле давления, а при максимальном значении – отключается. Даже самый минимальный расход воды, особенно в малых системах водоснабжения, может понизить давление до минимума, что моментально даст команду для включения насоса, ведь утечка воды компенсируется насосом моментально, а через несколько секунд, при пополнении запаса воды, реле отключит насос. Таким образом, при минимальном водопотреблении, насос будет работать почти вхолостую. Такой режим работы неблагоприятно сказывается на работе насоса и может быстро вывести его из строя. Положение может исправить гидроаккумулятор, который всегда имеет нужный запас воды и успешно компенсирует незначительный ее расход, а также защитит насос от частого включения.

Кроме этого, гидроаккумулятор, подключенный к схеме, сглаживает резкое повышение давления в системе при включении погружного насоса.

Объем гидробака выбирается в зависимости от частоты включений и мощности насоса, расхода воды в час и высоты его установки.

Подключение гидроаккумулятора к водонагревателю

Для накопительного водонагревателя в схеме подключения гидроаккумулятор играет роль расширительного бака. Нагреваясь, вода расширяется, увеличивая объем в системе водоснабжения, а так как она не имеет свойства сжиматься, то самый минимальный рост объема в замкнутом пространстве увеличивает давление и может привести к разрушению элементов водонагревателя. Здесь тоже придет на помощь гидробак. Его объем напрямую будет зависеть и увеличиваться от увеличения объема воды в водонагревателе, повышения температуры нагреваемой воды и роста максимально допустимого давления в системе водопровода.

Подключение гидроаккумулятора к насосной станции

Гидроаккумулятор подключается перед повысительным насосом по ходу воды. Он нужен для предохранения от резкого снижения давления в сети водоснабжения в момент включения насоса.

Вместимость гидроаккумулятора для насосной станции будет тем больше, чем больше используется воды в системе водоснабжения и чем меньше разница между верхней и нижней шкалой давления в водопроводе перед насосом.

Как установить гидроаккумулятор?

Из всего вышесказанного можно понять, что устройство гидроаккумулятора абсолютно не похоже на обыкновенный бак для воды. Это устройство постоянно в работе, мембрана все время в динамике. Поэтому монтаж гидроаккумулятора не так прост. Бак нужно укреплять при установке надежно, с запасом прочности, шума и вибрации. Поэтому бак закрепляется к полу через резиновые прокладки, а к трубопроводу через резиновые гибкие переходники. Нужно знать, что на входе гидросистемы сечение подводки не должно сужаться. И еще одна важная деталь: первый раз бак заполнять нужно очень осторожно и медленно, используя слабый напор воды, на тот случай если резиновая груша слиплась от долгого бездействия, и при резком напоре воды она может повредиться. Лучше всего перед вводом в эксплуатацию удалить из груши весь воздух.

Монтаж гидроаккумулятора должен осуществляться так, чтобы во время работы к нему можно было свободно подойти. Лучше поручить эту задачу опытным специалистам, так как очень часто бак выходит из строя из-за какой-нибудь неучтенной, но важной мелочи, например из-за несоответствия диаметра труб, неотрегулированного давления и т.д. Здесь нельзя проводить эксперименты, ведь на кону стоит нормальная работа водопроводной системы.

Настройка гидроаккумулятора

Вот вы принесли в дом купленный гидробак. Что с ним дальше делать? Сразу необходимо узнать уровень давления внутри бака. Обычно производитель накачивает его на 1.5 атм, но бывают такие случаи, когда из-за утечки, ко времени продажи показатели снижаются. Чтобы удостовериться в правильности показателя, необходимо открутить декоративный колпачок на обыкновенном автомобильном золотнике и проверит давление.

Чем же его проверить? Обычно для этого используют манометр. Он может быть электронным, механическим автомобильным (с металлическим корпусом) и пластиковым, который поставляется в комплекте с некоторыми моделями насосов. Важно, чтобы манометр имел большую точность, так как даже 0.5 атм меняет качество работы гидробака, поэтому пластиковые манометры лучше не использовать, так как они дают очень большую погрешность в показателях. Это обычно китайские модели в слабеньком пластиковом корпусе. На показатели электронных манометров влияет заряд батареи и температура, к тому же, они очень дорогие. Поэтому оптимальным вариантом является обыкновенный автомобильный манометр, прошедший проверку. Шкала должна быть на небольшое количество делений, для возможности более точного измерения давления. Если шкала рассчитана на 20 атм, а нужно измерять всего 1-2 атм, то высокой точности ожидать не приходится.

Если в баке меньше воздуха, значит там больший запас воды, но разница в давлении между пустым и почти заполненном баком будет очень существенной. Все дело в предпочтениях. Если нужно, чтобы в водопроводе постоянно был высокий напор воды, то в баке должно быть давление не менее 1.5 атм. А для бытовых нужд вполне может быть достаточно и 1 атм.

При давлении 1.5 атм гидробак имеет меньший запас воды, из-за чего будет чаще включаться подкачивающийся насос, а при отсутствии света запаса воды в баке может просто не хватить. Во втором случае придется жертвовать давлением, ведь принять душ с массажем можно при заполненном баке, а по мере его опустошения – только ванну.

Когда вы решите, что для вас важнее, можно устанавливать нужный режим работы, то есть, либо подкачать воздух в бак, либо стравить лишний.

Нежелательно снижать давление меньше отметки 1 атм, так же, как и чрезмерно превышать. Наполненная водой груша при недостаточном давлении будет касаться стенок бака, и может быстро прийти в негодность. А избыточное давление не позволит закачать достаточный объем воды, так как большая часть бака будет занята воздухом.

Настройка реле давления

Также нужно выполнить настройку реле давления. Открыв крышку, вы увидите две гайки и две пружины: большую (Р) и малую (дельта Р). С их помощью можно настроить максимальный и минимальный уровни давления, при которых включается и выключается насос. За включение насоса и давление отвечает большая пружина. По конструкции можно увидеть, что она как бы способствует воде замкнуть контакты.

С помощью малой пружины выставляется разница давлений, о чем оговаривается во всех инструкциях. Но в инструкциях не указывается точка отсчета. Оказывается, что точкой отсчета является гайка пружины Р, то есть нижний предел. Нижняя пружина, отвечающая за разницу давлений, сопротивляясь давлению воды, отодвигает подвижную пластину от контактов.

Закачка воды в гидроаккумулятор

Когда уже выставлено правильное давление воздуха, можно подключать гидроаккумулятор к системе. Подключив его, нужно внимательно наблюдать за манометром. На всех гидроаккумуляторах указаны значения нормального и предельного давлений, превышение которых недопустимо. Ручное отключение насоса от сети происходит при достижении нормального давления гидроаккумулятора, при достижении граничного значения напора насоса. Это происходит, когда повышение давления прекращается.

Мощности насоса обычно не хватает, чтобы накачать бак до предела, но, в этом даже нет особой необходимости, ведь при накачке снижается срок эксплуатации и насоса и груши. Чаще всего предел давления для отключения устанавливается на 1-2 атм выше, чем включения.

Например, при показании манометра 3 атм, что достаточно для нужд владельца насосной станции, нужно отключить насос и медленно вращать гайку малой пружины (дельта Р) на уменьшение, до срабатывания механизма. После этого нужно открыть кран и слить воду из системы. Наблюдая за манометром, нужно отметить то значение, при котором включится реле – это нижний предел давления, когда включается насос. Этот показатель должен быть чуть больше показателя давления в пустом гидроаккумуляторе (на 0.1-0.3 атм). Это даст возможность прослужить груше больший период времени.

При вращении гайки большой пружины Р, выставляется нижний предел. Для этого нужно включить насос в сеть и подождать, пока давление достигнет нужного уровня. После этого необходимо подстроить гайку малой пружины «дельта Р» и закончить настройку гидроаккумулятора.

Давление в гидроаккумуляторе

В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.

Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.

Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.

Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак.

Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.

Расчет гидроаккумулятора

Чтобы определить, какой запас воды можно использовать из гидроаккумулятора при выключении электричества, когда насос прекратит качать воду из системы водоснабжения, можно использовать таблицу заполняемости мембранного бака. Запас воды будет зависеть от настройки реле давления. Чем выше разница давлений при включении и выключении насоса, тем больший запас воды будет в гидроаккумуляторе. Но эта разница лимитируется по изложенным выше причинам. Рассмотрим таблицу.

Здесь мы видим, что в мембранный бак объемом 200 л при настройках реле давления, когда показатель включение насоса составляет 1.5 бар, выключение насоса – 3.0 бар, давление воздуха составляет 1.3 бар, запас воды будет всего 69 л, что равно примерно трети общего объема бака.

Расчет необходимого объема гидроаккумулятора

Чтобы выполнить расчет гидроаккумулятора, используют следующую формулу:

Vt = K * A max * ((Pmax+1) * (Pmin +1)) / (Pmax- Pmin) * (Pвозд. + 1),

где

• Amax – максимальный расход литров воды в минуту;
• К – коэффициент, который зависит от мощности двигателя насоса;
• Pmax – давление при выключении насоса, бар;
• Pmin – давление при включении насоса, бар;
• Pвозд. – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.

В качестве примера подберем необходимый минимальный объем гидроаккумулятора для водопроводной системы, взяв, например, насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У с такими параметрами:

Используя формулу, вычисляем минимальный объем ГА, который равен 31.41 литра.

Поэтому выбираем следующий ближайший размер ГА, который равен 35 л.

Объем бака в диапазоне 25-50 литров идеально согласуется со всеми методиками расчета объема ГА для бытовых водопроводных систем, а также с эмпирическими назначениями разных производителей насосного оборудования.

При частом выключении электроэнергии целесообразно выбирать бак большего объема, но в это же время следует помнить, что вода сможет заполнить бак лишь на 1/3 общего объема. Чем мощнее установлен насос в системе, тем больший должен быть объем гидроаккумулятора. Это соответствие размеров сократит количество коротких включений насоса и продлит срок эксплуатации его электродвигателя.

Если вы купили гидроаккумулятор большого объема, нужно знать, что если водой не пользоваться регулярно, она застаивается в баке ГА и ее качество ухудшается. Поэтому, выбирая в магазине гидробак, нужно учитывать, максимальный объем используемой воды в системе водопровода дома. Ведь при небольшом расходе воды использовать бак объемом 25-50 л намного целесообразнее, чем 100-200 л., вода в котором будет пропадать зря.

Ремонт и профилактика гидроаккумулятора

Даже самые простые гидробаки требуют к себе внимания и ухода, как любое работающее и приносящее пользу устройство.

Поводы для ремонта гидроаккумулятора бывают разные. Это коррозия, вмятины корпуса, нарушение целостности мембраны или нарушение герметичности бака. Также существует множество других причин, которые обязывают владельца ремонтировать гидробак. Чтобы не допустить серьезных поломок, необходимо регулярно осматривать поверхность гидроаккумулятора, следить за его работой, чтобы предотвратить возможные проблемы. Недостаточно осматривать ГА два раза в год, как оговаривается в инструкции. Ведь можно устранить одну неисправность сегодня, а завтра не обратить внимание на другую возникшую проблему, которая на протяжении полугода превратиться в непоправимую и может привести к выходу гидробака из строя. Поэтому гидроаккумулятор нужно осматривать при каждой возможности, чтобы не пропустить малейших неисправностей, и вовремя проводить их ремонт.

Причины поломок и их устранение

Причиной поломки расширительного бака может быть слишком частое включение-выключение насоса, выход воды через клапан, слабый напор воды, слабое давление воздуха (ниже расчетного), слабый напор воды после насоса.

Как устранить неисправность гидроаккумулятора своими руками? Поводом для ремонта гидроаккумулятора может стать слабое давление воздуха или его отсутствие в мембранном баке, повреждение мембраны, повреждение корпуса, большая разница в давлении при включении и выключении насоса, неправильно выбранный объем гидробака.

Устранить неисправности можно следующим образом:

• чтобы увеличить давление воздуха нужно произвести его нагнетание через ниппель бака гаражным насосом или компрессором;
• поврежденную мембрану можно восстановить в сервисном центре;
• поврежденный корпус и его герметичность устраняется тоже в сервисном центре;
• исправить разницу в давлениях можно, выставив слишком большой дифференциал в соответствие с частотой включений насоса;
• достаточность объема бака нужно определить до его установки в систему.

для чего нужен и как работает

Такое приспособление как гидроаккумулятор для систем водоснабжения представляет собой цилиндрическую герметическую ёмкость, в которой установлена специальная мембрана или груша для регулирования давления воды.

Для чего нужен

Основным предназначением нашего устройства является поддержание оптимального давления жидкости в водопроводе. Такое оборудование защищает насосную станцию от частых запусков и преждевременного износа деталей, обычно это приводит к подгоранию контактов реле регулятора. После отключения электропитания в ёмкости остаётся определённый запас воды.

Основными функциями описываемого прибора считается:

• Продление эксплуатации насоса. Запуск двигателя происходит после исчерпания запаса жидкости в баке. Длительность эксплуатации прибора зависит от частоты его запусков. Установка мембранного бака позволяет увеличить время между включениями, что продолжит длительность эксплуатации подкачивающего прибора;
• Поддержание давления в системе по заданным параметрам. При отсутствии гидроаккумулятора перепады напора происходят во время одновременного включения нескольких потребителей, например, водопроводного крана и душа;
• Устройство позволяет сохранять некоторый запас воды при отключении электроэнергии. Такое качество особенно ценно при эксплуатации автономного водопровода в частном доме.

Устройство

Как мы уже говорили, наше приспособление разделяется грушей на две части. В одной из них собирается жидкость, в другой – сжатый воздух. После заполнения груши напор воды сбалансируется давлением воздуха, поэтому жидкость капсулы не будет касаться к металлическим стенкам резервуара. Мембрана не раздувается до значительных размеров через внутреннее давление воздуха. На корпусе установлен клапан для регулирования давления.

Обратите внимание! Подводящие патрубки должны подсоединяться к гидроаккумулятору таким образом, чтобы можно было быстро разобрать прибор для ремонта без сливания воды из системы.

В резервуарах с объёмом больше 100 литров предусмотрен специальный клапан, который служит для отвода лишнего воздуха, выделенного из жидкости. В меньших по габаритам ёмкостях для подобных целей используют специальный кран.

Принцип работы

Рассматриваемое устройство работает следующим образом. Насосная станция из скважины подаёт воду в мембрану под определённым давлением. Когда величина напора достигнет порогового значения, насосная станция отключается.

Во время потребления жидкости давление падает, что приводит к повторному включению. Эффективность работы приспособления зависит от объёма бака. При увеличении габаритов ёмкости снижается нагрузка на насос. Реле давления можно выставить на определённый запас воды методом вращения специальных гаек.

При продолжительной работе гидроаккумулятора присутствующий в жидкости воздух скапливается в мембране, заполняя полезное пространство, которое могло бы использоваться для воды. В связи с этим рекомендовано проводить профилактические действия, которые заключаются в стравливании скопившихся газов. Подобные операции необходимо проводить с периодичностью в 1-3 месяца.

Реле давления для гидроаккумулятора и как отрегулировать

Рассматриваемое приспособление используется для автоматического регулирования работы насоса. При регулировании реле давления нужно обратить внимание на следующие термины:

• Нижнее давление – это параметры запуска насоса, стандартное значение 1,5 Бар;
• Параметры верхнего давления используются для раздвижения контактов реле и дальнейшего отключения насоса. Здесь используются показатели в 2,5-3 бар;
• Гранично допустимое давление не должно превышать 5 бар.

После запуска станции вода начинает накапливаться в мембране или груше. В дальнейшем жидкость будет выталкиваться по трубам к потребителям. После приобретения необходимого оборудования нужно проверить давление воды. Рассматриваемые устройства имеют специальные манометры, но эксперты утверждают, что такие приборы имеют значительные погрешности измерений.

Обратите внимание! Для проверки показателей давления рекомендовано использовать манометр для автомобиля со специальной шкалой.

Во время проверки давления воздуха в мембранном баке снимают защитную крышку и подсоединяют манометр к ниппелю. Следует заметить, что при уменьшении давления в гидробаке, увеличивается объём закачанной жидкости.

Для создания необходимого напора жидкости в ёмкость нужно закачать воздух до установления давления на значении в 1,5 атмосфер. Увеличение показателей приводит к частым включениям и изнашиванию насоса. Слишком маленькое давление приведёт к раздуванию и выходу из строя резиновой груши.

Во время регулирования реле нужно снять крышку из прибора, после чего мы обнаружим корпус с двумя пружинами, на которых вкручены большая и маленькая гайки. Заметим, что первая гайка регулирует нижний уровень давления (обозначим её символом Р). Вторая, маленькая гайка используется для регулировки разницы давления (обычно обозначается буквой Н). Работу начинают относительно нижнего давления, которое выставляется на большой пружине.

После заполнения гидробака сжатым воздухом включают насос и следят за положением стрелки манометра. Если показатели превысят верхнюю границу, нужно будет отключить насос. Предельный напор в системе устанавливается после остановки стрелки на манометре.

Обратите внимание! При регулировке нужно соблюдать рекомендованные параметры работы насосной станции, указанные в инструкции к изделию.

Во время настройки реле желательно соблюдать разницу между верхней и нижней границей давления в пределах одной или двух атмосфер, что обеспечит правильное использование насосной станции. После закачки воды и установления верхнего порога, насос отключают и начинают регулировать реле. Для этого маленькую гайку вращают до запуска механизма. Далее сливают воду с системы до тех пор, пока не запустится насос. Обычно это происходит при нижнем пороге давления.

Важно! Установите нижнюю границу на 0,1-0,3 атмосферы выше, чем давление в гидроаккумуляторе. Это позволит увеличить срок эксплуатации груши.

На следующем этапе работ вращаем большую гайку для установки нижнего давления. Далее включаем насос и следим за показателями стрелки манометра, она должна подняться до верхнего уровня. На этом работу по регулированию реле давления можно считать оконченной.

Автоматика для насоса с гидроаккумулятором и реле давления

Автоматические приборы для регулирования работы насосной станции позволяют минимизировать присутствие человека во время работы системы. В данном случае необходимо правильно настроить реле на подачу нужного давления в систему (эти операции мы рассматривали выше).

Как отмечают эксперты, основной причиной сокращения продолжительности жизни насоса считается так называемый сухой ход, когда устройство работает без воды. Такое явление может происходить при частых отключениях электроэнергии. Точками риска с возможным возникновением сухого хода принято считать:

• Неправильный подбор рабочих параметров насоса, который используется для откачки воды со скважины или колодца, а особенно при засушливом лете, когда падает уровень грунтовых вод;
• Выход воды из накопительной ёмкости. В данном случае необходимо срочно выключить насос.

Для защиты от возможности появления сухого хода используется автоматика:

• Поплавковый выключатель — это сравнительно недорогой прибор, который применяется для перекачки жидкости из колодцев или резервуаров. На практике используют два основных вида поплавков. Первый тип автоматики останавливает насос при полном заполнении ёмкости, когда вода доходит до уровня поплавка и размыкает контакты. Во втором случае кабель прибора подключают в разрыв электропроводки для запитывания насоса. Остановка насоса происходит при опускании уровня жидкости ниже критического уровня;
• Специальное реле давления выставляется на отключение насоса производителем. Размыкание контактов прибора происходит при понижении давления в системе до показателей в 0,4…0,6 бар. Запускается насос вручную после устранения причины сухого хода.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как накачать

Как мы уже говорили, основным предназначением гидроаккумулятора считается уменьшение количества запусков насоса, что в конечном итоге приведёт к увеличению срока его службы, защиты системы от гидроударов. Чтоб установленное оборудование работало правильно нужно знать, какое давление должно быть в гидробаке.

Важно! Следует понимать, что гидроаккумулятор накачивают во время отсутствия воды в резервуаре.

Существует несколько формул для расчёта давления в расширительном баке. По мнению экспертов, эти показатели должны быть меньшими от параметров давления, при которых происходит запуск насоса. Если оборудование работает в диапазоне 1,5…3 бара (что рекомендовано производителем), то гидроаккумулятор нужно будет накачать до 1,3 бар, т.е. на 0,2 бар меньше, чем нижнее давление реле.

Обычно производители поставляют оборудование с накаченным расширительным баком. Давление в ёмкости должно находиться в пределах 1,5 бара, но иногда оно падает. Перед первым запуском насосной станции нужно проверить давление воздуха специальным манометром, при необходимости подсоединить автомобильный насос к ниппелю и подкачать. Также можно добавлять давление, при помощи ручного насоса, периодически проверяя его параметры манометром.

Необходимо проводить периодический осмотр установленного оборудования для подачи воды. Дело в том, что в воде всегда имеется определённый запас сжатого воздуха, присутствие которого уменьшает полезный объём мембраны. В баках с объёмом от 100 литров для стравливания лишнего воздуха присутствуют специальные клапана, в меньших по объёму резервуарах такие приспособления не предусматриваются.

Для отвода лишнего воздуха из груши проводят следующие действия. Отключаем насос и сливаем всю жидкость из расширительного бачка методом включения одного из кранов. Подобную работу проводим несколько раз подряд, что будет способствовать отводу лишнего воздуха из водопроводной системы.

Схема водоснабжения частного дома от скважины с гидроаккумулятором

При необходимости установки автономного водопровода в частном доме многие хозяева загородной недвижимости бурят скважину, глубиной от 40 до 60 метров. Насосную станцию располагают в специальном приямке возле скважины, что повысит эффективность её работы.

В большинстве случаев подающий напор воды проходит через гидроаккумулятор, что позволяет сбалансировать давление в системе и защитить трубы от возможного гидроудара. Заметим, что в резервуаре сохраняется некоторый запас жидкости, который можно использовать после отключения электроэнергии. В дальнейшем вода из бака поступает в систему.

Обратите внимание! Как отмечают эксперты, установка гидравлического аккумулятора не считается обязательной, но это устройство позволяет повысить эффективность работы водопровода.

Гидроаккумулятор и расширительный бак – в чём разница

По внешнему виду две рассматриваемые ёмкости похожи между собой. Расширительный бак используется в отопительной системе, его основным предназначением считается компенсация лишнего давления, которое возникает в результате расширения нагретой жидкости. Во время работы котла повышается температура теплоносителя, что приводит к его расширению и увеличению объёма.

Как утверждают эксперты, подогрев воды всего на 10 градусов увеличивает её объём на 0,3%. То есть 50 градусная разница в показаниях температуры теплоносителя до и после нагрева увеличит его объём на 1,5%. Жидкость не сжимается, она должна куда-то деваться. Для этого и используется расширительный бак.

Гидроаккумулятор считается одним из основных приборов водопроводной системы. Основными задачами этого устройства является накопление воды в системе и поддержание необходимого давления. Присутствие дополнительного резервуара позволяет сократить количество включений насосной станции, что будет способствовать продолжительной работе силовой установки.

Следующей важной функцией мембранного бака считается защита водопровода от гидроудара. Как известно гидравлический удар чаще всего возникает в момент запуска или отключения насосной станции, а также при резком перекрытии кранов. Резиновая груша или мембрана в ёмкости позволяет сбалансировать избыточное давление, возникающее в системе.

Несмотря на то, что расширительный бак и гидроаккумулятор похожи между собой отличия между ними есть, причём значительные. В конструкции гидравлического аккумулятора есть специальная мембрана или груша, которая используется для компенсации давления. В расширительном баке тоже есть специальная перегородка, которая делит ёмкость на две части: первая заполняется водой, вторая – воздухом. Если в расширительном баке отопления кислород и жидкость соприкасаются, то в гидроаккумуляторе соприкосновение этих двух веществ недопустимо.

Как выбрать

Только правильно подобранный гидравлический бак поможет правильно использовать водопроводную систему. На практике используют две ёмкости: мембранную и гидравлическую. В первом резервуаре находится каучуковая капсула, которая раздувается до определённого объёма под давлением воды.

Во второй части резервуара находится сжатый воздух. Во время работы системы выдавливание жидкости происходит за счёт сжатого воздуха. Второй вид гидроаккумулятора идентичен по принципу действия, здесь пространство между воздухом и водой разделяется специальной эластичной мембраной.

Обратите внимание! При подборе рассматриваемого устройства следует отдавать предпочтение баллонному варианту. В таком резервуаре капсула не контактирует с металлическими стенками ёмкости.

При выборе прибора для автономного водопровода необходимо рассчитать потребность семьи в воде. Во время отключения электроэнергии в приборе может находиться различное количество воды (объём увеличивается с увеличением габаритных размеров резервуара). При покупке гидравлического бака обращают внимание на следующие важные детали:

• Независимо от объёма резервуара, груша будет занимать только половину бака. Для автономной системы, используемой в частном доме, подойдёт резервуар с ёмкостью в 80-100 литров. Такого объёма хватит для беспрерывной работы насосной станции с производительностью 30л/час. При этом устройство будет включаться не более 30 раз за час;
• Ориентируются на максимальный расход воды, когда её используют все члены семьи одновременно;
• 100-литровый гидроаккумулятор позволит сохранить достаточный запас воды после отключения электроэнергии.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность работы прибора, его располагают в непосредственной близости к скважине.

принцип работы, назначение и настройка

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Установить гидробак несложно, его просто подключают к водопроводной системе после насоса. Перед входом в устройство необходимо поставить хороший фильтр, чтобы очистить воду от примесей. Они могут скопиться внутри и повредить мембрану.

Нужно правильно выбрать место для монтажа. ГА должен стоять там, куда можно свободно подойти для осмотра прибора и его технического обслуживания. Со временем может понадобиться ремонт устройства, поэтому не помешает заранее продумать порядок его демонтажа и трудности, которые могут в это время возникнуть.

Очень важно, чтобы размеры патрубка и водопроводной трубы совпадали. Это позволит избежать гидравлических потерь из-за сужения трассы на каком-то участке

Использование переходников допустимо, но нежелательно. Во время поступления и убывания воды мембранный бак может вибрировать.

Рекомендуется крепить его к основанию через амортизирующие прокладки. Подключение к водопроводу выполняют гибкой подводкой. Следует убедиться, что устройство правильно выставлено по горизонтали и вертикали, перекосы недопустимы.

Нужно заранее позаботиться о возможности отключить ГА от водопровода таким образом, чтобы не пришлось полностью сливать воду из системы. Это требование реализуется установкой обычного запорного крана. Для небольших емкостей, вместимостью до 10 л, в которых нет ниппеля, нужно предусмотреть также установку сливного крана.

Подробнее о том, как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения можно прочесть в этом материале.

Техобслуживание гидробака сводится к внимательному осмотру корпуса и контролю давления в воздушном отделении. Иногда нужно подкачать воздух или стравить его, чтобы восстановить правильные показатели. Обычно давление должно составлять около двух атмосфер или немного меньше. Кроме того, следует удалить воздух, который скопился за мембраной в отсеке, где хранится вода.

Иногда здесь можно даже установить автоматический воздухоотводчик. Если же отверстие для этой процедуры отсутствует, нужно отключить ГА от водопровода и полностью опустошить его через сливной кран. Воздух выйдет из емкости вместе с водой. Потом остается просто снова включить насос, чтобы в бак снова начала поступать вода.

Говоря о том, как работает мембранный гидроаккумулятор, стоит отметить, что самая частая поломка в ГА – прорыв мембраны. Этот эластичный элемент подвергается постоянному воздействию на растяжение и сжатие, поэтому со временем выходит из строя.

Вот признаки того, что мембрана прорвана:

• вода поступает из крана резкими толчками;
• стрелка манометра “скачет”;
• после полного стравливания содержимого “воздушного” отсека из ниппеля вытекает вода.

Последний пункт позволяет точно выяснить, действительно ли проблема именно с мембраной. Если вода из ниппеля не вытекает, а вода поступает в систему слабо, скорее всего, корпус разгерметизирован. Нужно внимательно его осмотреть, найти и заделать трещины.

Заменить мембрану не сложно, но нужно подобрать точно такой же элемент, как и испорченный, поскольку он рассчитан именно для этого конкретного ГА.

Чтобы провести ремонт, нужно:

1. Отключить устройство от водопроводной системы.
2. Слить воду, стравить воздух.
3. Открутить крепежные винты.
4. Извлечь испорченную мембрану.
5. Установить исправный элемент.
6. Закрепить его винтами.
7. Установить ГА на место и подключить его к системе.

Самый сложный этап этой процедуры – затягивание винтов. Оно должно быть равномерным, поэтому рекомендуется закручивать их, делая по одному обороту поочередно на каждом элементе. Такая тактика позволит правильно закрепить мембрану на корпусе и предотвратить соскальзывание ее края внутрь.

Некоторые неопытные мастера в стремлении улучшить качество соединения наносят на край мембраны герметик. Этого делать не следует, поскольку состав может разрушить резину и вызвать обратный эффект.

Типы конструкции и их устройство

Чтобы точно знать, как правильно выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, важно изучить характерные особенности различных моделей

Расположение

В продаже существуют горизонтальные и вертикальные модели гидроаккумуляторов, тип выбирают, в первую очередь, руководствуясь наличием свободного места в помещении насосной. Если же свободное пространство позволяет установить любую из модификаций, а объем гидроаккумулятора превышает 100 литров, целесообразнее станет приобретение вертикальной модели.

Вертикальный и горизонтальный гидробак для водоснабжения

Такой выбор обусловлен тем, что при расходе жидкости в резервуаре появляются воздушные пузыри, которые всегда собираются в верхней части емкости. В вертикальном гидроаккумуляторе площадь верхней части меньше, что облегчает процесс стравливания воздуха. Обычно это делается с помощью специального ниппеля. Место нахождения пузырей в горизонтальном резервуаре с большой площадью верхней части определить сложнее. Для стравливания может использоваться врезка с вентилем. Наличие воздуха в гидроаккумуляторе нежелательно из-за вероятности образования воздушных пробок.

Для моделей менее 100 литров расположение не имеет значения, хотя при их использовании совместно с насосными станциями обычно выбор отдают в пользу горизонтального варианта.

Устройство моделей

Выбор аккумулятора для системы водоснабжения включает в себя решение вопроса – какое из устройств окажется более эффективным. В общем виде устройство всех видов оборудования этой категории сходно – емкость гидроаккумулятора делится на две части. В одной из частей находится сжатый воздух, а в другой – вода. Пластичность перегородки материалов, разделяющих воду и воздух, позволяет последнему «выталкивать» жидкость в систему.

На фото показана схема устройства гидроаккумулятора

Существует два основных вида гидроаккумуляторов – мембранные и баллонные. Последние в обиходе часто называются «грушами».

• мембранные модели в прямом смысле разделяют резервуар на две части,
• баллонные устроены по принципу «сосуд в сосуде», вода закачивается в емкость из каучуковой резины, которая, в свою очередь, со всех сторон окружена воздухом.

Сомнения при выборе обычно вызывает то, что в мембранных моделях вода соприкасается со стенками гидроаккумулятора, однако в моделях надежных производителей используются высококачественные материалы, таким образом риск появления коррозии не высок, а вода не приобретает нежелательного привкуса.

Чтобы проще разобраться в вопросе как выбрать гидроаккумулятор для систем водоснабжения, рекомендуем к просмотру это видео.

Особенности монтажа гидроаккумулятора

К установке данного устройства предъявляют более строгие требования по сравнению с монтажом накопительного резервуара. Объясняется данная особенность тем, что накопитель, расположенный на чердаке, статичен, а в тоже время гидроаккумулятор все время находится в динамическом движении, поскольку водная масса поступает в емкость и отбирается из нее, а в это время мембрана сжимается или растягивается.

Чтобы вибрация в процессе работы гидробака не передавалась водоснабжающей системе и предметам, находящимся рядом, его размещают на прочном и ровном основании, применяя амортизирующие прокладки из резины. Место его монтажа должно быть хорошо доступным и просторным.

Особенности устройства гидроаккумулятора для систем водоснабжения и принцип его функционирования требует периодического выполнения проверки, настройки и обслуживания. Перед монтажом следует знать, какое давление должно быть в пустой емкости. Обычно номинальная величина данного показателя составляет 1,5 бара – его устанавливают производители прибора (прочитайте: “Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке”).

Через время воздух частично покидает емкость. По этой причине нужно измерить давление манометром и при необходимости подкачать воздух или, наоборот, стравить его при избыточной величине данного показателя.

Не лишним будет уточнить величину нормального давления воздуха в незаполненном жидкостью гидроаккумуляторном баке для водоснабжения – информация об этом содержится в техпаспорте. Так как золотник имеет типовые размеры, для проведения замеров подойдет каждый манометр. Если гидробак не укомплектовали данным измерительным прибором, можно воспользоваться автомобильным вариантом.

Устройство гидроаккумулятора для систем водоснабжения предусматривает, что перед тем, как наполнять его водой, нужно удалять весь воздух из мембраны. Первый раз жидкость закачивают внутрь его медленно, тонкой струей под слабым напором. Это необходимо для того, чтобы не допустить повреждения мембраны, поскольку она при хранении в магазине могла слегка деформироваться или слежаться.

Все эти нюансы на первый взгляд кажутся незначительными, но они могут оказать существенное влияние на работоспособность гидроаккумулятора. Важным процессом является настройка требуемой величины давления в резервуаре.

После наполнения емкости водой следует повторно измерить манометром давление воздуха. Чем меньше его окажется в гидробаке, тем ниже будет этот показатель и тем больший объем жидкости можно закачать.

Но чем меньше в аккумуляторе воздуха, тем ниже рабочее давление жидкости в месте ее выхода из емкости. Допустимая величина его снижения может быть равной 1 бару, если возникла потребность в наличии дополнительного объема для хранения воды. При этом наблюдается понижение напора потока в системе.

Если в напорном баке воздуха окажется недостаточно, мембранная вставка, наполненная водой, растянется и может достать до металлических стенок. Это не допустимо, поскольку в результате такого контакта резина начинает разрушаться и мембрану приходится менять.

После того, как емкость наполнена, произведена ее регулировка и сделано подключение к водоснабжающей системе, можно приступать к настройке реле давления. К нему обычно прилагают инструкцию, содержащую подробное описание порядка действий.

Если посмотреть под крышку корпуса, то там можно увидеть две регулировочные пружины. Та, что больше, позволяет выставлять величину минимального давления, при которой реле запускает насос, а тот начинает закачивать жидкость в энергоаккумулятор для воды. При помощи меньшей пружины настраивают разницу между верхним и нижним значением.

По мере того, как производится отбор воды из резервуара, давление начинает меняться. При достижении нижней величины замыкаются контакты реле, и включается насосное оборудование. В процессе настройки реле приходится несколько раз наполнять емкость и после этого ее опустошать. Как правило, разница между величиной давления включения и отключения равна около 2 бар.

В паспорте, прилагаемом к гидробаку, производитель указывает максимальное давление, на которое он рассчитан, но накачивать его до такого значения не имеет смысла. Дело в том, что при функционировании на пределе возможностей прибор быстрее изнашивается. Когда выполняется настройка реле давления, нужно учитывать, что разница между величинами давления отключения и воздуха в напорном баке должна составлять примерно 10%.

Оптимальные показатели

• Правильность выбора максимального и минимального давления, при котором срабатывает автоматика включения насоса.
• Грамотная установка уровня давления воздуха в баке.

При выполнении самостоятельной проверки и регулировки показателей следует придерживаться рекомендаций специалистов. Основное правило – давление воздуха в гидроаккумулирующем баке должно быть ниже минимального давления включения насоса. Разница показателей составляет 10-12%. Соблюдение рекомендации позволяет сохранить небольшое количество воды до следующего включения агрегата. Пример: если насосная станция автоматически начинает работать при 2 бар, давление воздуха должно быть 2-0.2=1.8 бар.

Напор воздуха в аккумулирующем баке не зависит от его объема. Средний показатель для емкостей размером 24-150 л составляет 1,5 бар, 200-500 л – 2 бар. Исходная заводская закачка воздуха в 1,5 атмосферы в условиях небольшого водопотребления одноэтажного строения может быть снижена до 1 атмосферы. Низкий напор в трубах уменьшает износ системы, но ограничивает использование сантехнических приборов. Снижение давления до показателей менее 1 бар приведет к чрезмерному растягиванию резиновой груши. Возникнет соприкосновение мембраны с металлическим корпусом. Контакт приведет к ускоренному износу резины.

Избыточный напор воздуха (больше 1,5 бар) тоже не желателен. Он займет большую часть бака, сократив количество набираемой воды. Также возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.

Расчет давления

Для расчета оптимального давления воздуха в баке существует формула: P=(Hmax+6)/10, где

• P – давление воздуха в атмосферах;
• Hmax – расстояние до наивысшей точки домашней водопроводной сети.

Верхней точкой разбора является душ на последнем этаже здания. Измеряется расстояние от него до места установки напорной емкости. Чем больше промежуток, тем выше напор, требующийся для подъема воды. Наглядности расчету добавит использование чисел. Для здания высотой в 2 этажа значение Hmax составит 7 м. Давление будет P=(7+6)/10=1,3 атмосферы. Для высоты в 10 м потребуется напор в 1,8 атмосферы.

Перед покупкой гидроаккумулятора проводится расчет объема устройства. Вычисления учитывают:

• максимальный расход воды;
• количество включений насоса в час;
• давление воздуха в баке;
• нижний и верхний предел давления для срабатывания насоса;
• коэффициент, связанный с мощностью насоса.

После монтажа мембранного бака потребуется установить минимальный и максимальный порог срабатывания автоматики (реле давления). От разницы между максимальным и минимальным показателем зависит объем воды, поступающей из гидравлического аккумулятора. Увеличение параметра повышает эффективность устройства, но приводит к быстрому износу мембраны. Для частных домов рекомендуется разница в 1-1,5 бар.

Показатель минимального давления в мембране (Pmin) должен быть на 10% выше аналогичного показателя воздуха в полости бака. Для устойчивой работы системы перепад давления должен составлять 0,5 бар и выше. Это значение учитывается при расчете Pmin. Верхний передел срабатывания (Pmax) вычисляется исходя из характеристик насоса – величину напора делят на 10. Расчетная величина не соответствует реальной из-за изменений заявленных параметров агрегата, связанных с износом. Рекомендуется принимать показатель верхнего уровня на 30% меньше характеристики напора.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер.

Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного контроля пользователя, иначе вода при отрицательных температурах может замерзнуть (если помещение не отапливается). Жидкость будет испаряться, поэтому придется постоянно доливать ее.

Кроме того, такая емкость громоздкая и не эстетичная, для нее обязательно нужно иметь в доме чердачное помещение. Но главный недостаток устройства — бак не приспособлен работать в условиях высокого напора воды в системе.

Принцип работы гидроаккумуляторов

Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.

На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.

Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.

Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.

Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.

Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.

Функционирует он так:

1. По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
2. Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
3. В итоге давление в емкости вновь повышается.
4. Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.

В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.

Знание принципа, как работает гидроаккумулятор для водоснабжения, позволяет владельцу объекта недвижимости сделать выбор лучшего устройства, после чего организовать его правильный монтаж и последующее обслуживание.

Преимущества и недостатки ТА

Гидравлические системы питания — Аккумуляторы

Аккумуляторы

Аккумулятор представляет собой стальную сферу, разделенную на две камеры диафрагмой из синтетического каучука. Верхняя камера содержит жидкость под давлением системы, а нижняя камера заполнена азотом или воздухом. Цилиндрические типы также используются в гидравлических системах высокого давления. Многие самолеты имеют несколько гидроаккумуляторов в гидравлической системе. Это может быть аккумулятор основной системы и аккумулятор аварийной системы.Также могут быть вспомогательные аккумуляторы, расположенные в различных подсистемах.

Функция гидроаккумулятора:

• Гашение скачков давления в гидравлической системе, вызванных срабатыванием какого-либо агрегата и усилием насоса по поддержанию давления на заданном уровне.
• Помогает или дополняет силовой насос, когда несколько агрегатов работают одновременно, обеспечивая дополнительную мощность от его накопленной или накопленной мощности.
• Накопитель энергии для ограниченной работы гидравлического агрегата, когда насос не работает.
• Подача жидкости под давлением для компенсации небольших внутренних или внешних (нежелательных) утечек, которые могут вызвать непрерывный цикл системы из-за постоянного срабатывания реле давления.

Типы аккумуляторов

В гидравлических системах самолетов используются два основных типа аккумуляторов: сферические и цилиндрические.

Сферический

Аккумулятор сферического типа состоит из двух половин, которые скреплены и соединены резьбой или сварены вместе.Имеются два резьбовых отверстия. Верхний порт принимает фитинги для подключения гидравлической системы под давлением к аккумулятору. Нижний порт оснащен сервисным газовым клапаном, например, клапаном Шредера. Диафрагма из синтетического каучука или баллон устанавливается в сфере для создания двух камер. Гидравлическая жидкость под давлением занимает верхнюю камеру, а азот или воздух заполняют нижнюю камеру. Экран у порта давления жидкости предотвращает выдавливание диафрагмы или камеры через порт, когда нижняя камера заряжена и давление гидравлической жидкости равно нулю.Для этой цели к диафрагме или баллону также может быть прикреплена жесткая кнопка или диск. [Рисунок 12-49] Баллон устанавливается через большое отверстие в нижней части сферы и фиксируется фиксирующей пробкой с резьбой. Клапан обслуживания газа устанавливается в стопорную пробку.

Цилиндрический

Цилиндрические аккумуляторы состоят из цилиндра и поршня в сборе. К обоим концам цилиндра прикреплены торцевые крышки. Внутренний поршень разделяет камеры с жидкостью и воздухом / азотом. Торцевые крышки и поршень герметизированы прокладками и уплотнениями для предотвращения внешней утечки вокруг торцевых крышек и внутренней утечки между камерами. В одной торцевой крышке гидравлический фитинг используется для присоединения камеры для жидкости к гидравлической системе.В другой торцевой крышке установлен заправочный клапан, выполняющий ту же функцию, что и заправочный клапан, установленный в сферическом гидроаккумуляторе. [Рисунок 12-50] Рисунок 12-50. Цилиндрический аккумулятор.

Эксплуатация

Во время работы камера сжатого воздуха нагнетается до заданного давления, которое несколько ниже рабочего давления системы. Этот начальный заряд называется предварительной нагрузкой аккумулятора. В качестве примера работы аккумулятора предположим, что цилиндрический аккумулятор рассчитан на предварительную нагрузку 1300 фунтов на квадратный дюйм в системе 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Когда в агрегат вводится начальный заряд 1300 фунтов на квадратный дюйм, давление в гидравлической системе равно нулю. Когда давление воздуха подается через газовый сервисный клапан, он перемещает поршень к противоположному концу, пока он не опустится до дна. Если воздух за поршнем имеет давление 1300 фунтов на квадратный дюйм, насос гидравлической системы должен создать давление в системе выше 1300 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем гидравлическая жидкость сможет привести в действие поршень. При давлении 1301 фунт / кв. Дюйм поршень начинает двигаться внутри цилиндра, сжимая воздух по мере движения.При давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм он выдержал несколько дюймов. При давлении 3000 фунтов на кв. Дюйм поршень вернулся в свое нормальное рабочее положение, сжимая воздух до тех пор, пока он не займет пространство, меньшее половины длины цилиндра. Когда срабатывание гидроагрегатов снижает давление в системе, сжатый воздух расширяется по направлению к поршню, вытесняя жидкость из гидроаккумулятора. Это обеспечивает мгновенную подачу жидкости к компоненту гидравлической системы. Заряженный аккумулятор может также подавать давление жидкости для кратковременного приведения в действие компонента (ов) в случае отказа насоса.

Техническое обслуживание аккумуляторов

Техническое обслуживание состоит из осмотров, мелкого ремонта, замены комплектующих и тестирования. В обслуживании аккумуляторов есть элемент опасности. Поэтому необходимо строго соблюдать соответствующие меры предосторожности, чтобы предотвратить травмы и повреждения.

Перед разборкой любого гидроаккумулятора убедитесь, что давление предварительно нагруженного воздуха (или азота) сброшено. Если не снять предварительную нагрузку, это может привести к серьезным травмам техника.Перед выполнением этой проверки убедитесь, что вы знаете тип используемого воздушного клапана высокого давления. Когда вы знаете, что давление воздуха было снято, вы можете разобрать устройство. Обязательно следуйте инструкциям производителя для конкретного устройства, которое у вас есть.

Бортовой механик рекомендует

Гидравлический аккумулятор

Гидравлический аккумулятор — это устройство для хранения энергии. Это резервуар для хранения давления, в котором несжимаемая гидравлическая жидкость находится под давлением от внешнего источника.Этим внешним источником может быть пружина, приподнятый груз или сжатый газ. Основные причины, по которым в гидравлической системе используется «аккумулятор», заключаются в том, что насос не должен быть настолько большим, чтобы справляться с экстремальными потребностями, чтобы цепь подачи могла быстрее реагировать на любой временный спрос и сглаживать пульсации.

Аккумуляторы сжатого газа — безусловно, самый распространенный тип. Их также называют гидропневматическими аккумуляторами.

Типы аккумуляторов

Аккумулятор — это в основном накопитель энергии.

Поднятый груз

Аккумулятор поднятого груза состоит из вертикального цилиндра с жидкостью, соединенного с гидравлической линией. Цилиндр закрывается поршнем, на котором размещен ряд грузов, которые оказывают на поршень направленную вниз силу и тем самым подпитывают жидкость в цилиндре. В отличие от сжатого газа и пружинных аккумуляторов, этот тип обеспечивает почти постоянное давление независимо от объема жидкости в цилиндре, пока он не опустеет.(Давление несколько снизится по мере опорожнения цилиндра из-за уменьшения веса оставшейся жидкости.)

Рабочий пример этого типа гидроаккумулятора можно найти в здании гидравлического двигателя в гавани Бристоля. [ цитировать в Интернете | title = Дом с гидравлическим двигателем | работа = Образы Англии | url = http: //www.imagesofengland.org.uk/search/details.aspx? id = 380746 | accessdate = 18-08-2006 ] Внешний аккумулятор был добавлен около 1920 года. Вода перекачивается из гавани в напорный резервуар, а затем под действием силы тяжести подается в насосы.Рабочее давление составляет 750 фунтов на квадратный дюйм (5,2 МПа), которое используется для питания кранов, мостов и шлюзов Бристольской гавани.

Оригинальный приводной механизм Тауэрского моста в Лондоне также использовал этот тип аккумулятора. Хотя аккумуляторы больше не используются, их все еще можно увидеть «на месте» в музее моста.

Аккумулятор сжатого газа (или газонаполненный)

Аккумулятор сжатого газа состоит из цилиндра с двумя камерами, разделенными эластичной диафрагмой, полностью закрытой камерой или плавающим поршнем.Одна камера содержит гидравлическую жидкость и подключена к гидравлической линии. Другая камера содержит инертный газ под давлением, который обеспечивает силу сжатия гидравлической жидкости. Используется инертный газ, потому что кислород и масло могут образовывать взрывоопасную смесь при объединении под высоким давлением. По мере того как объем сжатого газа изменяется, давление газа и давление жидкости изменяется обратно пропорционально.

pring type

Пружинный аккумулятор похож по работе на газовый аккумулятор выше, за исключением того, что для обеспечения сжимающего усилия используется тяжелая пружина (или пружины).Согласно закону Гука величина силы, прилагаемой пружиной, линейно пропорциональна ее растяжению. Следовательно, когда пружина сжимается, усилие, которое она оказывает на жидкость, увеличивается.

Металлический сильфон

Металлический сильфонный аккумулятор работает аналогично аккумулятору сжатого газа, за исключением того, что эластичная диафрагма или плавающий поршень заменяются герметично закрытым сварным металлическим сильфоном. Жидкость может быть внутри или снаружи сильфона. Преимущества металлического сильфона включают исключительно низкую жесткость пружины, позволяющую газовой зарядке выполнять всю работу с небольшим изменением давления от полного к пустому, и большой ход относительно сплошной (пустой) высоты, что дает максимальный объем хранения для заданный размер контейнера.Аккумулятор со сварным металлическим сильфоном обеспечивает исключительно высокий уровень характеристик аккумулятора и может изготавливаться из широкого спектра сплавов, что обеспечивает совместимость с различными жидкостями. Еще одно преимущество этого типа заключается в том, что он не сталкивается с проблемами при работе под высоким давлением, что позволяет увеличить емкость накопителя энергии.

Работа аккумулятора

В современных, часто мобильных гидравлических системах предпочтительным элементом является газовый аккумулятор, но простые системы могут быть подпружиненными.В системе может быть более одного аккумулятора. Точный тип и размещение каждого из них может быть компромиссом из-за его эффектов и затрат на производство.

Аккумулятор расположен рядом с насосом с обратным клапаном, предотвращающим обратный поток в него. В случае поршневых насосов этот аккумулятор расположен в лучшем месте для поглощения пульсаций энергии от многопоршневого насоса. Это также помогает защитить систему от гидравлического удара. Это защищает компоненты системы, особенно трубопроводы, от обеих потенциально разрушительных сил.

Дополнительным преимуществом является дополнительная энергия, которую можно накапливать, когда насос работает с низким потреблением. Конструктор может использовать насос меньшей производительности. Для больших перемещений компонентов системы, таких как шасси большого самолета, для которых требуется значительный объем жидкости, также можно использовать один или несколько аккумуляторов. Их часто размещают рядом с потребностями, чтобы помочь преодолеть ограничения и сопротивление длинным участкам трубопроводов. Отток энергии из разгрузочного аккумулятора на короткое время намного больше, чем могли бы генерировать даже большие насосы.

Аккумулятор может поддерживать давление в системе в периоды незначительных утечек без постоянного включения и выключения насоса. Когда изменения температуры вызывают скачки давления, аккумулятор помогает их поглотить. Его размер помогает абсорбировать жидкость, которая в противном случае могла бы быть заблокирована в небольшой фиксированной системе без места для расширения из-за расположения клапана.

Предварительная зарядка газа в гидроаккумуляторе настроена таким образом, чтобы разделительная камера, диафрагма или поршень не доходили до конца рабочего цилиндра и не ударяли по ним.Конструктивная предварительная зарядка обычно гарантирует, что движущиеся части не засорят концы и не заблокируют проходы жидкости. Плохое обслуживание предварительной зарядки может привести к выходу из строя работающего аккумулятора. Правильно спроектированный и обслуживаемый аккумулятор должен безотказно работать в течение многих лет.

Ссылки

ee также

Внешние ссылки

* [ http://www.accumulators.com/technical-information.html Аккумуляторные приложения и совместимость ]
* [ http: // www.tobul.com/bkgd/whats.html Что такое аккумулятор? ]
* [ http://www.martinrubber.com/accumulator-bladder.htm Баллоны гидроаккумулятора ]
* [ http://www.hydraulic-equipment-manufacturers.com/hydraulic- Accumulator.html Гидравлический аккумулятор ] — Подробное обсуждение различных типов.
* [ http://www.hebblehydraulics.com/fc.htm Как отремонтировать гидроаккумулятор ] —

Фонд Викимедиа.2010.

Гидравлический аккумулятор с газом в качестве сжимаемой среды

Описание

Этот блок моделирует газовый аккумулятор. Аккумулятор состоит из предварительно заряженной газовой камеры и жидкостной камеры. Жидкость камера подключена к гидравлической системе. Камеры разделены с помощью мочевого пузыря, поршня или любой диафрагмы.

По мере увеличения давления жидкости на входе в гидроаккумулятор чем давление предварительной зарядки, жидкость поступает в гидроаккумулятор и сжимает газ, запасающий гидравлическую энергию.Снижение давления жидкости вызывает декомпрессию газа и выпуск хранящейся жидкости в система.

Во время типичных операций давление в газовой камере составляет равное давлению в камере с жидкостью. Однако если давление на входе в гидроаккумулятор падает ниже давления предварительной зарядки, газ камера становится изолированной от системы. В этой ситуации жидкость камера пуста, а давление в газовой камере остается постоянным и равняется давлению предварительной зарядки.Давление в гидроаккумуляторе вход зависит от гидравлической системы, к которой подключен гидроаккумулятор. связано. Если давление на входе в гидроаккумулятор достигает давление предварительной зарядки или выше, жидкость снова попадает в аккумулятор.

Движение сепаратора между жидкостной камерой и газовая камера ограничена двумя жесткими упорами, ограничивающими расширение и сокращение объема жидкости. Объем жидкости ограничен, когда жидкостная камера заполнена и когда жидкостная камера пуста.Жесткие упоры моделируются с конечной жесткостью и демпфированием. Этот означает, что объем жидкости может стать отрицательным или больше, чем вместимость жидкостной камеры, в зависимости от значений коэффициента жесткости упора и давления на входе в гидроаккумулятор.

На схеме представлен газовый аккумулятор. Общая объем аккумулятора ( V _T ) разделен на жидкостную камеру слева и газовую камеру справа вертикальным разделителем.Расстояние между левыми сторона и разделитель определяет объем жидкости ( V _F ). Расстояние между правой стороной и разделителем определяет объем газа ( V _T — V _F ). Емкость жидкостной камеры ( V _C ) меньше общего объема аккумулятора ( V _T ) так что объем газа никогда не становится нулевым.

Контактное давление жесткого останова моделируется с помощью члена жесткости и демпфирующий член.Связь давления газа и объема газа между текущим состоянием и состоянием предварительной зарядки задается политропная зависимость, со сбалансированным давлением в сепараторе:

(pG + pA) (VT − VF) k = (ppr + pA) VTk

pHS = {KS (VF − VC) + KdqF + (VF − VC), если VF ≥VCKSVF − KdqF − VFif VF≤00 в противном случае

qF + = {qFif qF≥00 в противном случае

qF — = {qFif qF≤00 в противном случае

где

Расход жидкости в аккумулятор — это скорость изменения объем жидкости:

При т = 0, начальное условие: V _F = V _init , где V _init — значение вы назначаете параметру Начальный объем жидкости .

Блок Gas-Charged Accumulator не учитывает загрузка на сепаратор. Для моделирования дополнительных эффектов, таких как сепаратор инерции и трения, можно сконструировать газовый аккумулятор как подсистема или составной компонент, аналогично блок-схеме ниже.

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие систем общественного водоснабжения напрямую связано с ростом городов.При освоении водных ресурсов, выходящих за рамки их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись. Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, слегка наклонных туннелей, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э.Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют. До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы каната с.

A qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ.Среди наиболее заметных из древних систем водоснабжения — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ существуют до сих пор. В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекой родниковой области, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов.Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Однако сам акведук был 92 км (57 миль) в длину, потому что он должен был изгибаться по контуру суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды. Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей.При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносило воду в контейнерах из общественного фонтана.Вода текла постоянно, избыток использовался для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачивания воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских писаниях 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине 19 века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Водоподготовка — это изменение источника воды для достижения качества, соответствующего установленным целям.В конце XIX — начале XX века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передаваемых через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы лечения включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких болезней, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах озабоченность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у человека. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся числе факторов, включенных в стандарты питьевой воды.