Mũi tên thủy lực để sưởi ấm: mục đích + sơ đồ lắp đặt + tính toán thông số

Hệ thống sưởi ấm ở dạng hiện đại là những cấu trúc phức tạp được trang bị nhiều thiết bị khác nhau.Hoạt động hiệu quả của chúng đi kèm với sự cân bằng tối ưu của tất cả các yếu tố cấu thành. Mũi tên thủy lực để sưởi ấm được thiết kế để mang lại sự cân bằng. Thật đáng để hiểu nguyên tắc hoạt động của nó, bạn có đồng ý không?

Chúng ta sẽ nói về cách thức hoạt động của bộ tách thủy lực và những ưu điểm mà mạch sưởi được trang bị nó có. Bài viết chúng tôi trình bày mô tả các quy tắc cài đặt và kết nối. Hướng dẫn vận hành hữu ích được cung cấp.

Tách dòng thủy lực

Mũi tên thủy lực để sưởi ấm thường được gọi là máy tách thủy lực. Từ đó, rõ ràng là hệ thống này được thiết kế để triển khai trong các mạch sưởi ấm.

Trong quá trình sưởi ấm, người ta cho rằng một số mạch được sử dụng, chẳng hạn như:

• đường dây có nhóm bộ tản nhiệt;
• hệ thống sưởi ấm dưới sàn;
• cung cấp nước nóng thông qua nồi hơi.

Trong trường hợp không có mũi tên thủy lực cho hệ thống sưởi như vậy, bạn sẽ phải thiết kế được tính toán cẩn thận cho từng mạch hoặc trang bị riêng cho từng mạch bơm tuần hoàn.

Nhưng ngay cả trong những trường hợp này cũng không có gì chắc chắn hoàn toàn về việc đạt được sự cân bằng tối ưu.

Thiết kế cổ điển của các bộ tách thủy lực được chế tạo trên cơ sở các ống tròn hoặc hình chữ nhật có thể được xem xét theo cách này. Một giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả giúp thay đổi hoàn toàn trạng thái của hệ thống sưởi liên quan đến lò hơi

Trong khi đó, vấn đề được giải quyết một cách đơn giản.Bạn chỉ cần sử dụng bộ tách thủy lực trong mạch - mũi tên thủy lực. Do đó, tất cả các mạch trong hệ thống sẽ được tách biệt một cách tối ưu mà không có nguy cơ tổn thất thủy lực trong mỗi mạch.

Hydroarrow – tên là “hàng ngày”. Tên chính xác tương ứng với định nghĩa - "tách thủy lực". Từ quan điểm xây dựng, thiết bị trông giống như một đoạn ống rỗng thông thường (mặt cắt tròn, hình chữ nhật).

Cả hai phần cuối của ống đều được bịt bằng các tấm kim loại, hai bên thân có các ống dẫn nước vào/ra (mỗi bên một cặp).

Hình thức tự nhiên của sản phẩm là các công tắc thủy lực được làm từ các ống hình chữ nhật và tròn. Cả hai phương án đều cho thấy hiệu quả cao. Tuy nhiên, súng thủy lực dựa trên ống tròn vẫn được coi là lựa chọn thích hợp hơn

Theo truyền thống, việc hoàn thành công việc lắp đặt trên thiết kế hệ thống sưởi ấm là sự khởi đầu của quá trình tiếp theo - thử nghiệm. Thiết kế hệ thống ống nước được tạo ra chứa đầy nước (T = 5 - 15°C), sau đó lò hơi nóng được khởi động.

Cho đến khi chất làm mát được làm nóng đến nhiệt độ yêu cầu (do chương trình lò hơi cài đặt), dòng nước sẽ được quay bởi bơm tuần hoàn mạch sơ cấp. Bơm tuần hoàn của mạch thứ cấp không được kết nối. Chất làm mát được dẫn dọc theo mũi tên thủy lực từ phía nóng đến phía lạnh (Q1 > Q2).

Tùy thuộc vào thành tích chất làm mát nhiệt độ cài đặt, các mạch thứ cấp của hệ thống sưởi được kích hoạt. Dòng nước làm mát của mạch chính và mạch thứ cấp được cân bằng. Trong những điều kiện như vậy, mũi tên thủy lực chỉ có chức năng như một bộ lọc và lỗ thông hơi (Q1 = Q2).

Sơ đồ chức năng hoạt động của một công tắc thủy lực cổ điển cho ba chế độ vận hành nồi hơi khác nhau. Sơ đồ thể hiện rõ sự phân bố dòng nhiệt cho từng chế độ vận hành riêng của thiết bị lò hơi

Nếu bất kỳ bộ phận nào (ví dụ, mạch sưởi sàn) của hệ thống sưởi đạt đến điểm làm nóng được xác định trước, việc lựa chọn chất làm mát bằng mạch thứ cấp sẽ tạm thời dừng lại. Bơm tuần hoàn tự động tắt và dòng nước được dẫn qua mũi tên thủy lực từ phía lạnh sang phía nóng (Q1 < Q2).

Thông số thiết kế của mũi tên thủy lực

Tham số tham chiếu chính để tính toán là tốc độ làm mát trong phần chuyển động thẳng đứng bên trong mũi tên thủy lực. Thông thường, giá trị được khuyến nghị không quá 0,1 m/s, trong một trong hai điều kiện (Q1 = Q2 hoặc Q1 < Q2).

Tốc độ thấp là do kết luận khá hợp lý. Ở tốc độ này, các mảnh vụn có trong dòng nước (bùn, cát, đá vôi, v.v.) sẽ lắng xuống đáy ống mũi tên thủy lực. Ngoài ra, do tốc độ thấp nên áp suất nhiệt độ cần thiết có thời gian hình thành.

Có hai loại thiết kế mũi tên thủy lực mà việc tính toán thường được thực hiện: 1 – cho ba đường kính; 2 – bằng các ống xen kẽ. Bất kể việc áp dụng kỹ thuật này hay kỹ thuật khác, các tham số tính toán cơ bản luôn là điển hình - dòng chất làm mát qua mạch và tham số tốc độ

Tốc độ truyền chất làm mát thấp thúc đẩy quá trình tách không khí khỏi nước tốt hơn để loại bỏ sau đó thông qua lỗ thông hơi của hệ thống tách thủy lực. Nói chung, tham số tiêu chuẩn được chọn có tính đến tất cả các yếu tố quan trọng.

Để tính toán, người ta thường sử dụng cái gọi là phương pháp ba đường kính và ống xen kẽ.Ở đây tham số tính toán cuối cùng là giá trị của đường kính dải phân cách.

Dựa trên giá trị thu được, tất cả các giá trị bắt buộc khác sẽ được tính toán. Tuy nhiên, để tìm ra kích thước đường kính của máy tách thủy lực, bạn cần có những dữ liệu sau:

• bằng dòng điện trên mạch sơ cấp (Q1);
• theo dòng chảy trên mạch thứ cấp (Q2);
• tốc độ dòng nước thẳng đứng dọc theo mũi tên thủy lực (V).

Trên thực tế, dữ liệu này luôn có sẵn để tính toán.

Ví dụ, tốc độ dòng chảy trong mạch sơ cấp là 50 l/phút. (từ thông số kỹ thuật của máy bơm 1). Tốc độ dòng chảy trên mạch thứ hai là 100 l/phút. (từ thông số kỹ thuật của máy bơm 2). Đường kính kim thủy lực được tính theo công thức:

Công thức tính đường kính ống mũi tên thủy lực tùy theo thông số dòng nước làm mát (lưu lượng theo đặc tính của bơm) và tốc độ dòng chảy dọc

trong đó: Q – chênh lệch giữa chi phí Q1 và Q2; V là vận tốc của dòng chảy thẳng đứng bên trong mũi tên (0,1 m/s), π là giá trị không đổi bằng 3,14.

Trong khi đó, đường kính của bộ tách thủy lực (có điều kiện) có thể được chọn bằng cách sử dụng bảng các giá trị tiêu chuẩn gần đúng.

Thông số chiều cao của thiết bị tách dòng nhiệt không quan trọng. Trên thực tế, có thể lấy bất kỳ chiều cao ống nào, nhưng có tính đến mức cung cấp của đường ống vào/ra.

Giải pháp sơ đồ cho đường ống dịch chuyển

Phiên bản cổ điển của máy tách thủy lực liên quan đến việc tạo ra các đường ống có vị trí đối xứng với nhau. Tuy nhiên, một phiên bản mạch có cấu hình hơi khác cũng được thực hiện, trong đó các đường ống được đặt không đối xứng. Điều này mang lại điều gì?

Sơ đồ chế tạo thiết bị tách thủy lực trong đó các ống mạch thứ cấp hơi lệch so với các ống mạch sơ cấp. Theo các nhà phát minh (và đã được chứng minh bằng thực tế), phương án này dường như hiệu quả hơn trong việc lọc các hạt và tách không khí.

Như ứng dụng thực tế của các mạch không đối xứng cho thấy, trong trường hợp này quá trình phân tách không khí hiệu quả hơn xảy ra và đạt được quá trình lọc (lắng đọng) tốt hơn các hạt lơ lửng có trong chất làm mát.

Số lượng kết nối trên công tắc thủy lực

Thiết kế mạch cổ điển xác định việc cung cấp bốn đường ống cho cấu trúc tách thủy lực. Điều này chắc chắn đặt ra câu hỏi về khả năng tăng số lượng đầu vào/đầu ra. Về nguyên tắc, cách tiếp cận mang tính xây dựng như vậy không bị loại trừ. Tuy nhiên, hiệu suất của mạch giảm khi số lượng đầu vào/đầu ra tăng lên.

Chúng ta hãy xem xét một lựa chọn khả thi với số lượng lớn đường ống, trái ngược với kiểu cổ điển và phân tích hoạt động của hệ thống phân tách thủy lực đối với các điều kiện lắp đặt như vậy.

Sơ đồ phân phối dòng nhiệt đa kênh. Tùy chọn này cho phép bạn bảo trì các hệ thống lớn hơn, nhưng nếu số lượng ống tăng quá bốn, hiệu quả của toàn bộ hệ thống sẽ giảm mạnh

Trong trường hợp này, dòng nhiệt Q1 được hấp thụ hoàn toàn bởi dòng nhiệt Q2 đối với trạng thái của hệ khi tốc độ dòng của các dòng này thực sự tương đương:

Q1=Q2.

Trong cùng trạng thái của hệ thống, dòng nhiệt Q3 có giá trị nhiệt độ xấp xỉ bằng giá trị trung bình của Tav. chảy qua các đường hồi lưu (Q6, Q7, Q8). Đồng thời, có sự chênh lệch nhiệt độ không đáng kể ở dòng Q3 và Q4.

Nếu dòng nhiệt Q1 trở nên bằng nhau trong thành phần nhiệt Q2 + Q3 thì sự phân bố áp suất nhiệt độ được ghi nhận theo mối quan hệ sau:

T1=T2, T4=T5,

trong khi

T3= T1+T5/2.

Nếu dòng nhiệt Q1 bằng tổng nhiệt của tất cả các dòng nhiệt Q2, Q3, Q4 khác thì ở trạng thái này cả bốn áp suất nhiệt độ đều bằng nhau (T1=T2=T3=T4).

Hệ thống tách đa kênh với 4 đầu vào/4 đầu ra, được sử dụng khá thường xuyên trong thực tế. Đối với việc bảo trì hệ thống sưởi ấm tư nhân, giải pháp này khá khả quan về mặt thông số công nghệ và ổn định vận hành lò hơi.

Trong tình trạng này trên các hệ thống đa kênh (hơn bốn), cần lưu ý các yếu tố sau có tác động tiêu cực đến hoạt động của toàn bộ thiết bị:

• đối lưu tự nhiên bên trong thiết bị tách thủy lực bị giảm;
• hiệu quả của sự trộn lẫn tự nhiên giữa cung và trả lại giảm đi;
• hiệu quả tổng thể của hệ thống có xu hướng bằng không.

Nó chỉ ra rằng việc rời xa sơ đồ cổ điển với việc tăng số lượng ống thoát ra gần như loại bỏ hoàn toàn các đặc tính làm việc mà một game bắn súng con quay hồi chuyển nên có.

Máy tách thủy lực không có bộ lọc

Thiết kế của mũi tên, loại trừ sự hiện diện của các chức năng của bộ tách khí và bộ lọc trầm tích, cũng hơi khác so với tiêu chuẩn được chấp nhận. Trong khi đó, với thiết kế như vậy có thể thu được hai luồng với tốc độ khác nhau (mạch độc lập động).

Một giải pháp thiết kế phi tiêu chuẩn để sản xuất mũi tên thủy lực. Nó khác với loại cổ điển ở chỗ không có chức năng lọc hoặc loại bỏ không khí. Ngoài ra, sự phân bố dòng nhiệt có mô hình truyền tải vuông góc, giúp đạt được tốc độ tách rời

Ví dụ: có dòng nhiệt của mạch lò hơi và dòng nhiệt của mạch thiết bị sưởi ấm (Bộ tản nhiệt). Với thiết kế không chuẩn, trong đó hướng dòng chảy vuông góc, tốc độ dòng chảy của mạch thứ cấp với các thiết bị gia nhiệt tăng lên đáng kể.

Ngược lại, chuyển động dọc theo đường viền của lò hơi chậm hơn. Đúng, đây là một quan điểm thuần túy lý thuyết. Thực tế cần phải kiểm tra trong các điều kiện cụ thể.

Mũi tên thủy lực hữu ích như thế nào?

Nhu cầu sử dụng thiết kế tách thủy lực cổ điển là hiển nhiên. Hơn nữa, trên các hệ thống có nồi hơi, việc thực hiện yếu tố này trở thành một hành động bắt buộc.

Việc lắp đặt van thủy lực trong hệ thống do lò hơi phục vụ sẽ đảm bảo dòng chảy ổn định (dòng nước làm mát). Kết quả là, nguy cơ búa nước và dao động nhiệt độ.

Ví dụ về mũi tên thủy lực trong thiết kế đơn giản cổ điển dựa trên đường ống nhựa. Bây giờ những cấu trúc như vậy có thể được tìm thấy thường xuyên hơn những cấu trúc kim loại. Hiệu suất vận hành gần như tương đương với hiệu suất hoạt động của kim loại, nhưng thực tế là tiết kiệm thiết bị và triển khai trong hệ thống

Đối với bất kỳ bình thường hệ thống sưởi ấm nướcđược chế tạo mà không có bộ tách thủy lực, việc tắt một phần đường dây chắc chắn đi kèm với nhiệt độ của mạch lò hơi tăng mạnh do lưu lượng thấp. Đồng thời, dòng hồi lưu được làm mát ở mức độ cao diễn ra.

Có nguy cơ hình thành búa nước. Hiện tượng như vậy dẫn đến sự hỏng hóc nhanh chóng của lò hơi và làm giảm đáng kể tuổi thọ của thiết bị.

Trong hầu hết các trường hợp, cấu trúc nhựa rất phù hợp cho hệ thống hộ gia đình. Tùy chọn ứng dụng này có vẻ tiết kiệm hơn khi cài đặt.

Ngoài ra, việc sử dụng các phụ kiện giúp có thể lắp đặt hệ thống ống polymer và kết nối mũi tên thủy lực bằng nhựa mà không cần hàn.Từ quan điểm bảo trì, các giải pháp như vậy cũng được hoan nghênh vì bộ tách thủy lực được lắp trên các phụ kiện có thể dễ dàng tháo ra bất cứ lúc nào.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video về ứng dụng thực tế: khi nào cần lắp đặt mũi tên thủy lực và khi nào không cần thiết.

Tầm quan trọng của mũi tên thủy lực trong việc phân phối dòng nhiệt rất khó để đánh giá quá cao. Đây là thiết bị thực sự cần thiết nên được lắp đặt trên mỗi hệ thống sưởi ấm và nước nóng riêng lẻ.

Điều chính là tính toán, thiết kế và chế tạo chính xác thiết bị - máy tách thủy lực. Đó là tính toán chính xác cho phép bạn đạt được hiệu quả tối đa từ thiết bị.

Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đăng ảnh liên quan đến chủ đề của bài viết và đặt câu hỏi. Hãy cho chúng tôi biết về cách bạn trang bị hệ thống sưởi bằng mũi tên thủy lực. Mô tả hoạt động của mạng thay đổi như thế nào sau khi cài đặt, hệ thống có được những lợi thế gì sau khi đưa thiết bị này vào mạch.