السهم الهيدروليكي للتدفئة: الغرض + مخطط التثبيت + حسابات المعلمات
أنظمة التدفئة في شكلها الحديث عبارة عن هياكل معقدة مجهزة بمعدات مختلفة.ويصاحب تشغيلها الفعال توازن مثالي لجميع العناصر المكونة لها. تم تصميم السهم الهيدروليكي للتدفئة لتوفير التوازن. من الجدير فهم مبدأ التشغيل الخاص به، ألا توافق على ذلك؟
سنتحدث عن كيفية عمل الفاصل الهيدروليكي وما هي المزايا التي تتمتع بها دائرة التسخين المجهزة به. توضح المقالة التي قدمناها قواعد التثبيت والاتصال. يتم توفير تعليمات التشغيل المفيدة.
محتوى المقال:
فصل التدفق الهيدروليكي
غالبًا ما يُطلق على السهم الهيدروليكي للتسخين اسم الفاصل الهيدروليكي. ومن هذا يتضح أن هذا النظام مخصص للتنفيذ في دوائر التدفئة.
في التدفئة يفترض استخدام عدة دوائر مثل:
- خطوط مع مجموعات من المشعات.
- نظام التدفئة تحت البلاط؛
- إمدادات المياه الساخنة من خلال المرجل.
في حالة عدم وجود سهم هيدروليكي لنظام التدفئة هذا، سيتعين عليك إما عمل تصميم محسوب بعناية لكل دائرة، أو تجهيز كل دائرة على حدة مضخة الدورة الدموية.
ولكن حتى في هذه الحالات لا يوجد يقين كامل بتحقيق التوازن الأمثل.
وفي الوقت نفسه، يتم حل المشكلة ببساطة.كل ما تحتاجه هو استخدام فاصل هيدروليكي في الدائرة - سهم هيدروليكي. وبالتالي، سيتم فصل جميع الدوائر المضمنة في النظام على النحو الأمثل دون التعرض لخطر الفقد الهيدروليكي في كل منها.
Hydroarrow - الاسم هو "كل يوم". الاسم الصحيح يتوافق مع التعريف - "الفاصل الهيدروليكي". من وجهة نظر بناءة، يبدو الجهاز وكأنه قطعة من أنبوب مجوف عادي (مقطع عرضي مستدير ومستطيل).
يتم توصيل كلا طرفي الأنبوب بألواح معدنية، وعلى جوانب مختلفة من الجسم توجد أنابيب مدخل/مخرج (زوج على كل جانب).
تقليديا، الانتهاء من أعمال التثبيت تصميم نظام التدفئة هي بداية العملية التالية - الاختبار. يتم ملء تصميم السباكة الذي تم إنشاؤه بالماء (T = 5 - 15 درجة مئوية)، وبعد ذلك يتم تشغيل غلاية التدفئة.
حتى يتم تسخين سائل التبريد إلى درجة الحرارة المطلوبة (التي يحددها برنامج الغلاية)، يتم "تدوير" تدفق المياه بواسطة مضخة الدورة الدموية الأولية. مضخات الدورة الدموية للدوائر الثانوية غير متصلة. يتم توجيه سائل التبريد على طول السهم الهيدروليكي من الجانب الساخن إلى الجانب البارد (Q1 > Q2).
تخضع للإنجاز المبرد عند درجة الحرارة المحددة، يتم تنشيط الدوائر الثانوية لنظام التدفئة. يتم تكافؤ تدفقات سائل التبريد في الدوائر الرئيسية والثانوية. في مثل هذه الظروف، يعمل السهم الهيدروليكي فقط كفلتر وفتحة تهوية (Q1 = Q2).
إذا وصل أي جزء (على سبيل المثال، دائرة أرضية ساخنة) من نظام التدفئة إلى نقطة تسخين محددة مسبقًا، فإن اختيار سائل التبريد بواسطة الدائرة الثانوية يتوقف مؤقتًا. يتم إيقاف تشغيل مضخة الدوران تلقائيًا، ويتم توجيه تدفق المياه من خلال السهم الهيدروليكي من الجانب البارد إلى الجانب الساخن (Q1 < Q2).
معلمات تصميم السهم الهيدروليكي
المعلمة المرجعية الرئيسية للحساب هي سرعة سائل التبريد في قسم الحركة الرأسية داخل السهم الهيدروليكي. عادةً لا تزيد القيمة الموصى بها عن 0.1 م/ث، في ظل أي من الشرطين (Q1 = Q2 أو Q1 < Q2).
السرعة المنخفضة ترجع إلى استنتاجات معقولة جدًا. بهذه السرعة، يتمكن الحطام الموجود في تدفق المياه (الحمأة والرمل والحجر الجيري وما إلى ذلك) من الاستقرار في الجزء السفلي من أنبوب السهم الهيدروليكي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للسرعة المنخفضة، فإن ضغط درجة الحرارة المطلوب لديه الوقت الكافي للتشكل.
يعزز معدل النقل المنخفض لسائل التبريد فصل الهواء عن الماء بشكل أفضل لإزالته لاحقًا من خلال فتحة الهواء لنظام الفصل الهيدروليكي. بشكل عام، يتم تحديد المعلمة القياسية مع الأخذ بعين الاعتبار جميع العوامل الهامة.
بالنسبة للحسابات، غالبا ما يتم استخدام ما يسمى الطريقة ذات الأقطار الثلاثة والأنابيب المتناوبة.هنا المعلمة المحسوبة النهائية هي قيمة قطر الفاصل.
وبناء على القيمة التي تم الحصول عليها، يتم حساب جميع القيم الأخرى المطلوبة. ومع ذلك، لمعرفة حجم قطر الفاصل الهيدروليكي، تحتاج إلى البيانات التالية:
- عن طريق التدفق على الدائرة الأولية (Q1)؛
- عن طريق التدفق على الدائرة الثانوية (Q2)؛
- سرعة التدفق الرأسي للمياه على طول السهم الهيدروليكي (V).
في الواقع، هذه البيانات متاحة دائمًا للحساب.
على سبيل المثال، معدل التدفق في الدائرة الأولية هو 50 لتر/دقيقة. (من المواصفات الفنية للمضخة 1). معدل التدفق في الدائرة الثانية هو 100 لتر/دقيقة. (من المواصفات الفنية للمضخة 2). يتم حساب قطر الإبرة الهيدروليكية بالصيغة:
حيث: Q - الفرق بين التكاليف Q1 وQ2؛ V هي سرعة التدفق العمودي داخل السهم (0.1 م/ثانية)، π هي قيمة ثابتة تبلغ 3.14.
وفي الوقت نفسه، يمكن اختيار قطر الفاصل الهيدروليكي (المشروط) باستخدام جدول القيم القياسية التقريبية.
| قوة الغلاية، كيلوواط | أنبوب المدخل، مم | قطر الإبرة الهيدروليكية، مم |
| 70 | 32 | 100 |
| 40 | 25 | 80 |
| 25 | 20 | 65 |
| 15 | 15 | 50 |
معلمة الارتفاع لجهاز فصل التدفق الحراري ليست حرجة. في الواقع، يمكن أخذ أي ارتفاع للأنبوب، ولكن مع الأخذ في الاعتبار مستويات العرض لخطوط الأنابيب الواردة/الصادرة.
الحل التخطيطي لتحويل الأنابيب
يتضمن الإصدار الكلاسيكي للفاصل الهيدروليكي إنشاء أنابيب متناظرة بالنسبة لبعضها البعض. ومع ذلك، يتم أيضًا ممارسة إصدار دائرة بتكوين مختلف قليلاً، حيث توجد الأنابيب بشكل غير متماثل. ماذا يعطي هذا؟
وكما يوضح التطبيق العملي للدوائر غير المتماثلة، في هذه الحالة يحدث فصل أكثر كفاءة للهواء، ويتم تحقيق ترشيح (رواسب) أفضل للجزيئات العالقة الموجودة في سائل التبريد.
عدد التوصيلات على المفتاح الهيدروليكي
يحدد تصميم الدائرة الكلاسيكي توريد أربعة خطوط أنابيب إلى هيكل الفاصل الهيدروليكي. وهذا يثير حتما مسألة إمكانية زيادة عدد المدخلات / المخرجات. ومن حيث المبدأ، لا يتم استبعاد مثل هذا النهج البناء. ومع ذلك، فإن كفاءة الدائرة تتناقص مع زيادة عدد المدخلات والمخرجات.
دعونا نفكر في خيار ممكن مع عدد كبير من الأنابيب، على عكس الكلاسيكيات، ونحلل تشغيل نظام الفصل الهيدروليكي لظروف التثبيت هذه.
في هذه الحالة، يتم امتصاص تدفق الحرارة Q1 بالكامل بواسطة تدفق الحرارة Q2 لحالة النظام عندما يكون معدل التدفق لهذه التدفقات مكافئًا فعليًا:
س1=س2.
في نفس حالة النظام، يكون التدفق الحراري Q3 في قيمة درجة الحرارة مساويًا تقريبًا لمتوسط قيم Tav المتدفقة عبر خطوط الإرجاع (Q6، Q7، Q8). وفي نفس الوقت هناك اختلاف طفيف في درجة الحرارة في الخطوط مع Q3 وQ4.
إذا أصبح سريان الحرارة Q1 متساويا في المكون الحراري Q2 + Q3 فإن توزيع الضغط الحراري يلاحظ بالعلاقة التالية:
T1=T2، T4=T5،
بينما
T3= T1+T5/2.
إذا أصبح التدفق الحراري Q1 مساوياً لمجموع حرارة جميع التدفقات الأخرى Q2، Q3، Q4، في هذه الحالة تتساوى جميع ضغوط درجات الحرارة الأربعة (T1=T2=T3=T4).
في هذه الحالة على الأنظمة متعددة القنوات (أكثر من أربعة)، يتم ملاحظة العوامل التالية التي لها تأثير سلبي على تشغيل الجهاز ككل:
- يتم تقليل الحمل الحراري الطبيعي داخل الفاصل الهيدروليكي؛
- يتم تقليل تأثير الاختلاط الطبيعي للعرض والعودة.
- الكفاءة الإجمالية للنظام تميل إلى الصفر.
اتضح أن الخروج عن المخطط الكلاسيكي مع زيادة عدد أنابيب المخرج يلغي تمامًا خصائص العمل التي يجب أن يتمتع بها مطلق النار الجيروسكوبي.
فاصل هيدروليكي بدون فلتر
تصميم السهم، الذي يستثني وجود وظائف فاصل الهواء ومرشح الرواسب، ينحرف أيضًا إلى حد ما عن المعيار المقبول. وفي الوقت نفسه، مع مثل هذا التصميم من الممكن الحصول على تدفقين بسرعات مختلفة (دوائر مستقلة ديناميكيًا).
على سبيل المثال، هناك تدفق حراري لدائرة الغلاية وتدفق حراري للدائرة أجهزة التدفئة (مشعات). مع التصميم غير القياسي، حيث يكون اتجاه التدفق عموديًا، فإن معدل تدفق الدائرة الثانوية مع أجهزة التسخين يزيد بشكل كبير.
على العكس من ذلك، فإن الحركة على طول محيط المرجل أبطأ. صحيح أن هذه وجهة نظر نظرية بحتة. من الضروري عمليا إجراء الاختبار في ظل ظروف محددة.
كيف يكون السهم الهيدروليكي مفيدًا؟
إن الحاجة إلى استخدام تصميم الفاصل الهيدروليكي الكلاسيكي أمر واضح. علاوة على ذلك، في الأنظمة ذات الغلايات، يصبح تنفيذ هذا العنصر إجراءً إلزاميًا.
يضمن تركيب صمام هيدروليكي في النظام الذي تخدمه الغلاية تدفقات مستقرة (تدفق سائل التبريد). ونتيجة لذلك، فإن خطر مطرقة الماء وتقلبات درجات الحرارة.
لأي عادي نظام تسخين المياهمصنوعة بدون فاصل هيدروليكي، فإن إغلاق جزء من الخطوط يكون مصحوبًا حتمًا بارتفاع حاد في درجة حرارة دائرة الغلاية بسبب انخفاض التدفق. في الوقت نفسه، يحدث تدفق العودة المبرد للغاية.
هناك خطر تشكيل مطرقة مائية. مثل هذه الظواهر محفوفة بالفشل السريع للغلاية وتقلل بشكل كبير من عمر الخدمة للمعدات.
في معظم الحالات، تكون الهياكل البلاستيكية مناسبة تمامًا للأنظمة المنزلية. يبدو أن خيار التطبيق هذا أكثر اقتصادا في التثبيت.
بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام التركيبات يجعل من الممكن التثبيت أنظمة أنابيب البوليمر وربط السهام الهيدروليكية البلاستيكية بدون لحام.من وجهة نظر الصيانة، نرحب أيضًا بمثل هذه الحلول، حيث يمكن إزالة الفاصل الهيدروليكي المثبت على التركيبات بسهولة في أي وقت.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
فيديو عن التطبيق العملي: عندما تكون هناك حاجة لتركيب سهم هيدروليكي، وعندما لا تكون هناك حاجة إليه.
من الصعب المبالغة في تقدير أهمية السهم الهيدروليكي في توزيع التدفقات الحرارية. إنها حقًا معدات ضرورية يجب تركيبها على كل نظام تدفئة وماء ساخن فردي.
الشيء الرئيسي هو حساب الجهاز وتصميمه وتصنيعه بشكل صحيح - فاصل هيدروليكي. إنه حساب دقيق يسمح لك بتحقيق أقصى قدر من الكفاءة من الجهاز.
يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه، ونشر الصور المتعلقة بموضوع المقالة، وطرح الأسئلة. أخبرنا عن كيفية تجهيز نظام التدفئة بسهم هيدروليكي. صف كيف تغير تشغيل الشبكة بعد تركيبها، وما هي المزايا التي اكتسبها النظام بعد إدراج هذا الجهاز في الدائرة.
