Чтобы измерить давление в гидроаккумуляторе, сначала необходимо отключить насос и открыть кран для сброса давления в системе. Затем следует подключить манометр к валу акумулятора, предварительно убедившись, что на манометре установлено нужное значение диапазона для точного измерения.
После этого аккуратно откройте клапан и считайте показания манометра. Если давление в гидроаккумуляторе ниже рекомендованного значения, его необходимо подкачать с помощью компрессора до установленного уровня, обычно указываемого производителем.
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе
Владельцы частных домов, загородных коттеджей или домов отдыха, а также небольших животноводческих ферм и птицефабрик, не подключенных к централизованной системе водоснабжения, вынуждены использовать для подачи воды в домашние водоводы колодцы шахтного типа или скважины. Забор жидкости осуществляется с помощью насосов, а так как ее потребление является неравномерным, то и работа насосного оборудования осуществляется в «рваном» (повторно-кратковременном) режиме.
Такие условия эксплуатации могут привести не только к выходу из строя приводного двигателя насоса, но и негативно влияют на состояние всей гидравлической системы.
Кроме того, даже подключение к магистралям центрального водоснабжения не гарантирует наличие в них стабильного напора, а значит, и удобства для пользователей. Решить эти вопросы поможет установка реле давления и гидробака в магистраль домашнего водовода.
Роль гидроаккумуляторов в гидравлических системах
Основным назначением такого устройства является аккумуляция и сохранение определенного объема жидкости, содержащейся под давлением и возвращение ее в систему в нужное время. Кроме того, монтаж гидробака позволяет:
- компенсировать протечки воды;
- создать запас жидкости на случай аварийных или других нештатных ситуаций;
- продлить срок службы приводного двигателя насоса;
- снизить энергопотребление;
- погасить пульсацию перекачиваемой среды;
- минимизировать силу гидроударов, возникающих при пуске-останове насоса;
- повысить суммарный КПД системы.
Виды гидробаков
Для использования в системах водоснабжения наиболее подходящим вариантом является гидронакопитель мембранного типа. Его основными составными элементами являются:
- кожух (корпус), выполненный из коррозионностойкой стали;
- шаровидная или грушевидная мембрана из специальной резиновой смеси, подходящей для контактирования с питьевой водой;
- фланец и контрфланец, с помощью которых мембрана крепится внутри корпуса;
- муфта для присоединения к насосу и магистрали;
- золотник (ниппель) для контроля давления воздуха.
По внешнему виду и способу установки гидробаки разделяются на горизонтальные и вертикальные. Первый тип применяется только для насосов поверхностной установки. На корпусе накопителя для этого имеется специальная площадка, позволяющая зафиксировать на ней насос.
Вертикальные устройства подходят для комплектации как поверхностных, так и скважинных или других типов погружных насосов. Их установка может осуществляться в углах или небольших по площади свободных участках помещений, причем не обязательно возле самого насоса.
Отличие гидроаккумулятора от расширительного бака
Выбор вида гидроаккумулятора для системы водоснабжения нужно осуществлять не только с учетом наличия места для его установки и типа насоса. Иногда возникает путаница в понятиях «расширительный бак» и «гидроаккумулятор». Эти два устройства визуально похожи друг на друга и внешне отличаются только цветом, Корпус гидробака окрашен в синий цвет, а расширительного бачка – в красный.
Однако, разница между ними заключается в конструкции и сфере применения. Корпус бачка изготавливается из обычной стали, а мембрана — из термостойкого резинового материала. Во время эксплуатации жидкость получает непосредственное соприкосновение с внутренней поверхностью стенок корпуса.
Расширительный бак устанавливается в системы отопления и используется для накопления лишнего объема жидкости, возникающего при повышении температуры теплоносителя, который под воздействием давления растягивает мембрану. Снижение температуры приводит к падению давления, и теплоноситель возвращается в отопительную систему.
Принцип работы
Первый запуск насоса выполняется при закрытых кранах, то есть без потребления воды. Жидкость под давлением поступает в накопитель, точнее, во внутреннюю часть мембраны, которая благодаря эластичности начинает постепенно растягиваться. Из-за этого происходит уменьшение объема воздушной камеры с обратной стороны мембраны, а значит, увеличивается давление как воды в мембране, так и воздуха за ней. Предел повышения ограничен уставками реле давления, которое отключает насос от питающей сети. Благодаря герметичности системы водоснабжения набранная в гидроаккумулятор вода остается в нем под давлением.
Открытие крана на кухне или в ванной комнате приводит к нарушению гидравлического равновесия и вода, накопленная внутри мембраны, начинает поступать в водопровод под воздействием силы сжатого воздуха. Происходит плавное снижение давления воды и воздуха до пределов, установленных в реле, после чего насос включается, и водоснабжение происходит непосредственно от него. Закрытие кранов начинает новый цикл заполнения гидроаккумулятора до отключения насоса автоматикой.
Расчет необходимого давления в гидроаккумуляторе
Некорректная настройка реле или установка насоса большой мощности может вызвать ситуацию, при которой будет выполняться одновременный отбор воды и ее закачка в накопитель, вплоть до отключения насоса при достижении предела давления. Неверное соотношение давления воздуха в гидробаке и минимального давления реле, при котором выполняется включение насоса, может привести к полному опустошению запаса жидкости. Чтобы избежать таких случаев, нужно правильно рассчитывать величину давления и объем гидроаккумулятора.
Оптимальное значение давления воздуха рассчитывается по формуле:
- Pопт – оптимальное рекомендованное давление воздуха в гидронакопителе, атм;
- Hmax – наибольшее расстояние от нижней части гидробака до верхней точки водозабора, м.
Для двухэтажного здания, с установленной на втором этаже душевой кабиной, параметр Hmax равен семи метрам, а значит, давление воздуха в баке не должно быть менее 1,3 атмосферы. Иначе гидроаккумулятор будет неспособен выдавить воду на такую высоту.
У большинства производителей давление воздуха в гидронакопителе составляет 1,5 атмосферы. При длительном хранении эта стандартная настройка может быть нарушена. Поэтому перед установкой устройства в систему водоснабжения следует проверить давление с помощью манометра и при необходимости довести его до оптимального уровня. Контролировать давление нужно и на уже установленном гидроаккумуляторе.
Кроме того, следует помнить, что для нормальной работы системы необходимо правильно устанавливать параметры минимального, а также максимального давления, при котором насос будет включаться и отключаться.
Обычно заводские настройки реле имеют следующие параметры:
- минимальное давление (включение) – 1,5-1,8 атмосферы;
- максимальное давление (отключение) – 2,5-3 атмосферы.
Однако, стандартные установки гидроаккумулятора и реле не всегда могут подходить к конкретным условиям и требуют корректировки. При этом основным условием является правило: давление воздуха в гидробаке должно быть меньше минимального уровня включения насоса на десять-двенадцать процентов. А разница между давлением включения и отключения – не более 1,5-2 атмосферы.
Расчет объема бака
Расчет минимального объема гидроаккумулятора можно выполнить несколькими способами:
- по количеству точек водорасхода;
- по мощности приводного двигателя насоса;
- по формуле.
Первые два способа дают лишь приблизительный результат. Более точные данные можно получить с помощью математических вычислений. Проведем расчет с примером необходимого объема гидронакопителя, устанавливаемого в систему водоснабжения двухэтажного дома на основе насоса Водолей БЦПЭ 1.2-50 У. Формула для расчета имеет следующий вид:
- Vmin – минимальный объем гидроаккумулятора в литрах;
- k – эмпирический коэффициент, взаимосвязанный с мощностью приводного двигателя насоса;
- Qmax — максимальный расчетный расход воды, литр/мин;
- Pmax — установка реле на выключение насоса, бар;
- Pmin — установка реле на включение насоса, бар;
- Pга – давление воздуха в гидроаккумуляторе, бар.
Коэффициент «k» определяется по этой таблице:
Параметр Qmax зависит от количества водорасходных пунктов в доме (n), а также коэффициента их использования (q). Для начала рассчитаем суммарный коэффициент потребление воды по формуле:
В нашем доме, выбранном для примера, будет две душевые кабины и по одному умывальнику в ванных комнатах, два унитаза в санузлах, кран на кухне, по одной посудомоечной и стиральной машинке, а также поливочный кран для орошения газонов.
Наш расчетный коэффициент получится равным:
Теперь по нижней таблице определим максимальный расход воды для нашего примера – Qmax=78 л/мин.
Имея все исходные данные, вычислим оптимальный объем гидроаккумулятора при условии:
- Pга=1,3;
- Pmin= 1,5;
- Pmax=3,0.
Теперь по таблице с объемом бака (градация объемов в литрах) подберем оптимальный ближайший вариант, который в данном случае составит сто литров.
По этой таблице можно также узнать резервный запас воды, удерживаемый внутри мембраны. Для наших условий он будет равным 34,5 литра.
Подписка на рассылку
Подписавшись, Вы будете оперативно получать новости Электротехнической отрасли, кабельных заводов, наличие на складе, спецпредложения.
Источник3: strojdvor.ru
Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе и как его отрегулировать
Для поддержания стабильного давления в системе водоснабжения устанавливается гидроаккумулятор. Он представляет собой герметичную емкость, разделенную эластичной мембраной. В баке накапливается жидкость, которая раздается в нужный момент. Какое значение давления воздуха должно быть в гидроаккумуляторах, устанавливает производитель. При монтаже системы можно провести расчет оптимальных параметров и самостоятельно выполнить регулировку.
Значение давления в гидроаккумуляторе
Внутри гидробака находятся две среды – воздух или газ и вода, заполняющая резиновую мембрану. Принцип работы устройства: при включении насоса жидкость поступает в растягивающуюся емкость. Газ сжимается, его давление увеличивается. Напор воздуха выталкивает воду из мембраны в трубы разводки. При достижении показателя, на который настроена автоматика, устройство отключается.
Потребление воды происходит из запаса гидроаккумулятора. Уменьшение объема жидкости приводит к падению давления и повторному включению насоса. Работу гидравлического аккумулятора контролирует реле давления.
Основная функция давления в гидроаккумуляторе – создание оптимальных условий для работы насосной станции. Напор воздуха исключает включение и выключение механизма после каждого открывания крана. Установка в водопроводной системе накопителя решает и другие проблемы:
- Предотвращение скачкообразных изменений давления в трубопроводе (гидроударов), вызывающих повреждение труб и смесителей.
- Продление срока эксплуатации насосного оборудования, предупреждение износа деталей и узлов.
- Создание запаса воды внутри бака, который используется при отключении электричества.
Выбор объема бака зависит от мощности и типа насоса. Агрегаты с встроенным частотным преобразователем отличаются плавным пуском. Для них достаточно бака с минимальной емкости (24 л). Недостаток механизмов высокая стоимость, в частных хозяйствах они используются редко. Распространенный вариант — бюджетные скважинные насосы, при запуске дающие максимальную мощность.
Они быстро создают высокий напор в трубах. Компенсировать его должен мембранный бак.
гидроаккумуляторов на 24 литра
При эксплуатации поверхностных насосов мощностью до 1 кВт рекомендуется установка накопителя 24-50 л. Для погружных агрегатов мощностью 1 кВт требуется гидроаккумулятор на 50-100 л. Механизмы с профессиональными характеристиками комплектуются баками от 100 л. На размеры аккумулирующей емкости влияет средний расход водопотребления.
гидроаккумуляторов на 50 литров
Виды гидроаккумуляторов
Емкости различаются размерами, назначением, исполнением. Конструкция и функции баков остаются неизменными.
-
для горячей воды (красного цвета);
Отличие накопительных баков в материале, из которого изготовлена мембрана. В емкости, предназначенной для питьевой (холодной) воды, применяется безопасная для здоровья людей резина.
-
вертикальные модели – применяются для ограниченного пространства;
вертикальных гидроаккумуляторов
горизонтальных гидроаккумуляторов
Каждый тип устройств оборудован особым приспособлением для стравливания воздуха. В верхней части вертикальных гидробаков установлен клапан. Через него выпускают скопившийся воздух, предотвращая образование пробок в системе. В емкостях горизонтального типа предусмотрен узел из труб и шаровых кранов. Слив выполняется в канализацию.
В баках объемом меньше 100 л клапаны и узлы слива не устанавливаются. Воздух удаляется во время профилактического обслуживания.
Накопители устанавливаются в отапливаемых помещениях. К приборам должен обеспечиваться свободный доступ для проведения ремонта и обслуживания.
Оптимальные показатели
Функционирование водопроводной сети и ресурс накопителя зависят от нескольких факторов:
- 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. Возникнет повышенная нагрузка на трубы и узлы водопроводной системы.
Напор воды в мембране создается насосом. Его максимально допустимое значение указывается производителем. Распространенный показатель для бытовых моделей 10 бар. При подключении гидроаккумулятора в систему жидкость подается медленно, чтобы избежать повреждения мембраны.
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.
Способы проверки
Воздух, закачанный на заводе в емкость, постепенно уходит через каучуковую мембрану и ниппель. Разрежение газовой полости приводит к чрезмерному растягиванию резиновой груши при заполнении ее жидкостью. Без сопротивления мембрана быстро изнашивается, может лопнуть. Замеры давления воздуха выполняется манометром. Оптимальный вариант — автомобильный измерительный прибор.
В инструкции производителя указано количество проверок для модели устройства. Средний показатель — 2 раза в год. Перед началом процедуры измерения параметра необходимо спустить из бака всю жидкость. Насос отключают от системы электропитания. На момент измерений бак должен быть пустой.
Контроль необходим перед подключением устройства в систему. Во время хранения на складе из бака может просочиться часть воздуха. Рабочее давление указано в паспорте изделия.
Для осуществления проверки откручивают декоративный колпачок, закрывающий ниппель. Узел расположен в верхней части корпуса. К золотнику подключают манометр. Прибор должен иметь минимальную погрешность. Рекомендуются электронные и автомобильные устройства. Дешевые пластиковые манометры лучше не использовать, у них значительная погрешность показателей.
Если уровень меньше заводских параметров, производится подкачивание воздуха с помощью компрессора. Гидроаккумулятор оставляют на сутки для контроля. После очередного замера, соответствующего норме, производится монтаж устройства. Превышение оптимального напора устраняется стравливанием воздуха.
Количество проверок зависит от продолжительности использования водопроводной системы. Для дачных участков, где коммуникации эксплуатируются в весенне-летний период, контроль показателей осуществляется перед началом сезона. Признаком уменьшения напора воздуха является частое включение и отключение насоса. При любых отклонениях от нормы проводится внеплановая проверка. Незначительную потерю воздуха можно подкачать автомобильным насосом.
Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе
Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:
- Давление, при котором включается насос.
- Уровень отключения функционирующего агрегата.
- Напор воздуха в мембранном баке.
Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками.
Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.
Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:
- Проверяется давление воздуха в баке, при необходимости подкачивается компрессором.
- Гайка большой пружины поворачивается в нужную сторону.
- Открывается кран для сброса воды. Напор падает, в определенный момент включается насос. Значение давления отмечается на манометре. При необходимости процедура повторяется
- Разница показателей и предел отключения регулируется малой пружиной. Она чувствительна к настройке, поэтому поворот осуществляется на половину или четверть оборота.
- Показатель определяется при закрытых кранах и включенном насосе. На манометре будет значение, при котором контакты разомкнутся и агрегат отключится. Если оно от 3 атмосфер и выше, следует ослабить пружину.
- Следует слить воду и снова запустить агрегат. Процедура повторяется, пока не будут получены необходимые параметры.
За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.
Монтаж гидроаккумулятора в систему водоснабжения позволяет поддерживать напор в автономной сети и избегать гидроударов. Функционирующий накопитель снижает количество запусков и остановок насоса, предотвращая износ механизма. Своевременные проверки и регулировки давления воздуха в емкости обеспечат рабочее состояние системы в течение нескольких лет.
Источник4: strojdvor.ru