Обвязка гидроаккумулятора: установка своими руками, как подключить правильно, как установить, обвязка, как подключить расширительный бак, схема

установка своими руками, как подключить правильно, как установить, обвязка, как подключить расширительный бак, схема

Содержание:

Как устроен гидробак и для чего нужен в системе водоснабжения
Принцип работы гидроаккумулятора
Необходимость установки мембранного бака
Виды мембранных баков
Подключение гидроаккумулятора
— Стандартное устройство с насосом поверхностного типа
— Установка насоса повысительного типа
— Использование схемы с погружным насосом
Правила выбора гидробака
Особенности подключения гидробака к водопроводной системе
Правила настройки нового мембранного бака
Подбор оптимальных параметров давления воздуха
Видео

Водопроводная система, работающая в автономном режиме, является сложным техническим сооружением, которое требует одновременного использования различных технических средств. Для автоматизации насосного оборудования и подачи воды в точки разбора необходима установка специальной накопительной емкости – гидроаккумулятора. С уверенностью можно сказать, что большинство владельцев частных строений не знакомы с этим устройством и не знают, как установить гидроаккумулятор.

Для установки гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками необходимо четко знать правила его подключения в водопроводную систему, особенности использования этого устройства и совместимость с другим оборудованием. Кроме того советы и рекомендации специалистов помогут избежать появления множества проблем при установке гидроаккумулятора.

Наличие специальной накопительной емкости в системе водоснабжения снижает степень воздействия гидроударов на отдельные участки и защищает бытовую технику.

Как устроен гидробак и для чего нужен в системе водоснабжения

Гидробак, мембранный бак или гидроаккумулятор – это названия одного устройства, представляющего собой герметичную металлическую емкость. Внутри нее встроена эластичная мембрана в форме груши с небольшим количеством воды.

Мембрана прикреплена к корпусу гидробака с помощью фланца с патрубком и делит емкость на две части. Одна из частей заполнена водой, вторая – воздухом или азотом. Если гидробак планируется установить в бытовой системе водоснабжения, то приобретают устройства, заполненные воздухом. Для промышленного использования в гидроаккумулятор закачивают азот.

С увеличением объема воды в емкости воздушная часть, соответственно, уменьшается, что приводит к повышению давления в системе подачи воды. После достижения определенных параметров специально настроенное реле отправляет команду на отключение насосного оборудования.

Для изготовления бака используется металл, однако причин для образования очагов коррозии нет. Дело в том, что от контакта с водой металл защищен мембраной, которая изготовлена из высокопрочного резинового бутила. Этот материал также обладает высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов, что способствует поддержанию качественных характеристик воды в соответствии с санитарными и гигиеническими требованиями.

Можно с уверенностью сказать, что взаимодействие с этим видом резины никак не влияет на вкусовые свойства воды.

В мембранный отсек вода поступает через специальный патрубок, который оснащен резьбовым соединением идеальный вариант предполагает наличие одинакового диаметра у напорного патрубка и соединительного выхода трубопровода. В этом случае можно не беспокоиться о дополнительных гидравлических потерях внутри труб водопроводной системы.

Для регулировки давления внутри гидробака воздушная камера оснащена специальным пневмоклапаном. Накачивание воздуха в предназначенный отсек выполняется с помощью обычного автомобильного ниппеля. Также через это приспособление осуществляется стравливание избыточного количества воздушной массы. Закачивать воздух можно с помощью компактного автомобильного или простого велосипедного насоса.

Конструкция устроена таким образом, что мембрана не имеет возможности порваться под напором поступающей в нее воды. Дело в том, что сжатый воздух внутри гидробака оказывает сопротивление этому напору и препятствует ее деформации или разрыву. Следует отметить, что сжатый воздух позволяет выполнить регулировку давления, перед тем как подключить гидроаккумулятор. В целом, регулировка гидрофора не представляет каких либо сложностей.

Рассматривая устройство мембранного бака, можно выделить несколько основных узлов:

• Корпус, изготовленный из металла.
• Мембрана, выполненная из высокопрочной резины.
• Фланец, оснащенный клапаном.
• Ниппель для закачивания или стравливания воздуха.
• Ножки.
• Платформа для установки насоса.

Зная устройство оборудования, можно самостоятельно решить проблему, как правильно подключить гидроаккумулятор для водоснабжения.

Принцип работы гидроаккумулятора

На первом этапе, непосредственно перед включением гидроаккумулятора, воздушная камера занимает большую часть объема устройства. При наполнении водой грушевидная мембрана увеличивается в объеме и начинает заполнять внутреннюю часть гидробака, тем самым сжимая воздух. Наполнение длится до того момента, пока давление достигнет определенного предела, предусмотренного настройками реле. После этого реле подает команду на отключение насоса.

При включении крана на точке разбора воды происходит разгерметизация системы, сжатый воздух, оказывая давление на мембрану, способствует выходу воды из гидробака. Когда давление в системе снизится до установленного минимального значения, реле сработает и подаст команду на включение насоса. Вода снова будет поступать в накопительную емкость. Поэтому важно понимать, как правильно установить гидроаккумулятор в системе водоснабжения.

Воздух, поступающий в мембранный отсек гидроаккумулятора, постепенно накапливается, что делает работу устройства менее эффективной. По этой причине периодически требуется стравливать воздух из мембранного мешка.

Современные модели оснащены специальным клапаном для стравливания воздуха. Если оборудование не имеет такой детали, то необходимо примерно через 2-3 месяца проводить профилактические мероприятия в отношении мембранного бака.

Правильно решение проблемы, как подсоединить гидроаккумулятор в системе водоснабжения частного дома, позволит без особых сложностей проводить профилактические работы, разбирать и собирать устройство при необходимости без полного слива воды из системы.

Необходимость установки мембранного бака

Не зная схему подключения глубинного насоса к гидроаккумулятору, можно сделать вывод, что гидробак просто пропускает через себя поступающую жидкость. Однако это утверждение нельзя назвать абсолютно точным. Подобное устройство выполняет функцию стабилизатора давления воды в системе водоснабжения. Кроме того гидробак способствует увеличению эксплуатационного периода насоса и защищает всю систему от гидроударов. В случае падения напряжения в электрической сети запас воды в накопительном отсеке позволит определенное время не испытывать проблем с чистой водой.

Подробнее преимущественные моменты подключения гидроаккумулятора к скважине можно описать следующим образом:

• Защита насоса от преждевременного износа. Наличие в мембранном баке определенного количества воды позволяет некоторое время удовлетворять потребности жильцов. Насос включается только после опустошения мембранного бака. Каждый насос имеет заводские настройки, благодаря которым устройство включается и выключается определенное количество раз в течение одного часа. Если гидроаккумулятор настроен на аналогичные или меньшие значения, то срок службы насоса может быть увеличен при условии правильного подключения скважинного насоса к гидроаккумулятору.
• Поддержание стабильных значений давления воды. При одновременном включении нескольких кранов может наблюдаться снижение давления и температуры воды в системе. Такая ситуация может доставить дискомфорт человеку, который в это время принимает душ. Наличие гидробака позволяет поддерживать стабильные значения давления воды в водопроводной системе в частном доме.
• Гидроудары в большинстве случаев возникают в момент включения насоса и наносят непоправимый вред трубам и другим элементам системы водоснабжения. Установленный мембранный бак сводит риск возникновения гидроударов к минимуму.
• Запасы воды. Большинство загородных домов имеет автономную систему водоснабжения, поэтому проблема с водой может возникнуть по разным причинам. Например, перебои с электричеством существенно снижают эффективность работы насоса, а в некоторых случая устройство вообще не выполняет свои функции. Такая ситуация заставляет регулярно запасать воду в дополнительной емкости. При использовании схемы подключения гидроаккумулятора к водопроводу такая проблема не возникает, так как в устройстве постоянно есть определенное количество воды.

Виды мембранных баков

Гидробаки могут быть установлены в системе водоснабжения разного назначения.

В частности, речь идет о следующем:

• Обеспечение потребности в горячей и холодной воде.
• Системы отопления частного дома.

В первом случае мембранный бак позволяет продлить срок службы насосного оборудования за счет установленного режима включения и выключения и защищает систему от разрушительного воздействия гидроударов. Второй вариант предполагает использование гидробака в качестве расширителя, который вмонтирован в закрытую отопительную систему и является ее неотъемлемой частью.

По конфигурации гидробаки делятся на горизонтальные и вертикальные модели. Стоит отметить, что конфигурация емкости не оказывает влияния на принцип ее работы и подключение погружного насоса к гидроаккумулятору.

Отличительной особенностью гидробаков вертикального типа является специальный клапан, через который осуществляется стравливание лишнего воздуха. Причем в большинстве случаев клапаном оснащены модели объемом более 50 литров. Клапан вмонтирован именно в верхнюю часть емкости, так как воздух, поступающий в мембранный отсек вместе с водой, имеет свойство накапливаться вверху камеры.

Горизонтальные баки также имеют приспособление для стравливания воздуха, только в этом случае сливное устройство или кран располагаются за гидроаккумулятором. Для выведения воздуха из небольшой емкости осуществляют полный слив воды.

В поисках ответа на вопрос, где установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, важно понимать, что устройства горизонтального и вертикального типа характеризуются одинаковой эффективностью и функциональностью. Поэтому при выборе устройства в первую очередь во внимание принимаются габариты помещения, где планируется установка устройства.

Подключение гидроаккумулятора

Монтировать устройство можно разными способами, это определяется схемой подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения, основным назначением и возлагаемыми на устройство функциями.

Стандартное устройство с насосом поверхностного типа

Чаще всего автономная система водоснабжения частного дома предполагает наличие гидроаккумулятора и поверхностного насоса. В этом случае производитель предлагает комплексное насосное оборудования заводской сборки, в составе которого уже имеется гидробак. Однако не исключается возможность размещать мембранный бак вместе с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении. Поэтому важно понимать, как подсоединить глубинный насос к гидроаккумулятору.

Схема подключения чаще всего одинакова. Перед гидробаком установлен обратный клапан, исключающий возможность изменения потока воды, далее идет реле давления, которое реагирует на малейшие изменения напора воды. Обязательным элементом в такой системе является манометр, с помощью которого можно контролировать рабочие параметры всей системы.

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения, необходимо дополнительно вмонтировать угловой патрубок для соединения с фланцем.

Установка насоса повысительного типа

Повысительную насосную станцию устанавливают в тех местах, где отмечается активное потребление воды. Устройство в этом случае постоянно поддерживает и регулирует давление воды в трубопроводе. В большинстве случаев насосы здесь работают в постоянном режиме. При возникновении потребности в дополнительном насосном оборудовании рекомендуется использование мембранного бака, который способен компенсировать перепады давления воды в системе.

Гидроаккумулятор, включенный в систему водоснабжения с повысительной насосной станцией, может выступать в качестве резервного накопителя воды. Здесь необходимы знания, как подключить расширительный бак к системе водоснабжения. Кроме того использовать подобную схему можно при нестабильной подаче электропитания на насосы повысительного типа на участках, где требуется бесперебойная подача воды. В этом случае запасы воды в гидроаккумуляторе вполне могут удовлетворить потребности при отключении электричества. Мембранному баку в такой схеме отводится роль резервного накопителя. Стоит отметить, что для мощных насосных станций требуется гидробак значительного объема.

Использование схемы с погружным насосом

Для продления срока службы погружного насоса необходимо изучить вопрос, как подключить глубинный насос к гидроаккумулятору, и правильно выбрать режим включения и выключения. Эти параметры должны соответствовать техническим характеристикам устройства, которые указаны производителем в сопроводительной документации. Нормальная работа насоса обеспечена при включении от 5 до 20 раз на протяжении одного часа.

Очень часто давление в водопроводной системе имеет значение ниже нормы. В такой ситуации срабатывает реле и отправляет команду на включение насосного оборудования. После достижения установленных параметров реле отключает насос, и вода перестает поступать.

Стоит отметить еще один очень важный момент, когда незначительная автономная станция водоснабжения не способна удовлетворить потребности в воде в полном объеме. В этом случае насос будет запускаться намного чаще, что уменьшает срок службы оборудования.

Использование схемы подключения воды от скважины через гидроаккумулятор в том и другом случае позволит решить проблему быстрого износа насосного оборудования. В первом варианте мембранный бак будет поддерживать напор, и регулировать давление воды в системе. Во втором варианте запасы воды в мембранном отсеке позволят практически в полном объеме удовлетворить потребности жильцов.

При выборе объема мембранного бака нужно учесть следующие моменты:

• Мощность насоса.
• Частота включения устройства.
• Требуемый объем воды в час.
• Высота, на которой размещено устройство.

В замкнутых системах водоснабжения с накопительным водонагревателем гидробак выполняет функцию расширителя. Дело в том, что при нагревании вода имеет свойство увеличиваться в объеме. Расширение воды в замкнутой системе может оказать разрушительное воздействие. Гидробак в этом случае принимает излишки воды, тем самым спасая трубопровод от разрывов.

При выборе накопительной емкости для такой системы необходимо сопоставить предельную температуру нагревания воды с заявленными характеристиками устанавливаемого оборудования. Кроме того нужно учесть максимальные значения давления воды в системе водоснабжения.

Правила выбора гидробака

Основным элементом гидроаккумулятора является мембрана. Ее качественные характеристики определяют, сколько времени прослужит все устройство и когда потребуется первый ремонт. Наилучшим качеством обладает мембрана, для изготовления которой используется изобутированная резина.

Что касается материала для изготовления корпуса гидробака, то этот фактор в большинстве случаев особого значения не имеет. Исключение составляют только расширительные бачки. Дело в том, что вода поступает только в грушевидную мембрану, контакт с металлическими частями устройства полностью исключен.

Выбирая мембранный бак, особое внимание нужно уделить толщине фланца, который чаще всего изготовлен из оцинкованной стали. Если металл имеет незначительную толщину, то очень скоро все устройство может выйти из строя. Чаще всего при толщине металла в 1 мм срок службы фланца не превышает полутора лет. Хотя при нормальных значениях гидробак безупречно может эксплуатироваться до 15 лет. Читайте также: «Какой расширительный бак для водоснабжения лучше выбрать – все, что нужно знать».

Сразу следует сказать, что прореху в тонких стенках фланца невозможно запаять или заварить. В лучшем случае придется покупать новый фланец, худший вариант предполагает полную замену гидробака. Предотвратить подобную неприятность можно при условии правильного выбора толщины фланца. Надежный мембранный бак оснащен фланцем, сделанным из толстой оцинкованной стали или нержавейки.

Особенности подключения гидробака к водопроводной системе

Гидроаккумулятор представляет собой не просто емкость, наполненную водой. Это устройство специального назначения, выполняющее особую функцию в системе водоснабжения. По этой причине установка оборудования может показаться достаточно сложной.

Очень важно при решении задачи, как подключить гидроаккумулятор к скважине, учитывать факторы вибрации и шума. Поэтому для фиксации на полу используют специальные резиновые прокладки, для крепления к трубопроводу – резиновые переходники. Кроме того важно понимать, что на выходе диаметр подводки может быть намного меньше. Читайте также: «Схема подключения насосной станции к скважине своими руками – инструкция, советы».

Заполнять новый бак нужно с максимальной осторожностью, стараясь не подавать воду под сильным напором. Если бак после изготовления долгое время не используется, то мембрана может слежаться. Сильный напор или резкая подача воды может стать причиной повреждения мембраны или ее полного выхода из строя. Специалисты рекомендуют перед заполнением стравить из груши весь воздух, что поможет избежать неприятностей при закачивании воды в гидроаккумулятор.

Выбирая, где ставить гидроаккумулятор в системе водоснабжения, необходимо обеспечить свободный доступ к любой части.

Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения выполняется по определенной схеме:

• Через фундамент или цоколь в дом заводят водопроводную трубу.
• Вводят силовой кабель для подключения насосного оборудования.
• Собирают отдельные элементы в одну линию.
• Выполняют настройку гидробака.
• Присоединяют устройство к общей системе водоснабжения.
• При необходимости использования двух гидроаккумуляторов в системе водоснабжения устанавливают дополнительно устройство в кессоне. Читайте также: «Как сделать кессон для скважины своими руками – варианты устройства, инструкция по строительству».
• Подключают манометр ко второму устройству.
• Если предполагается пользоваться водопроводной веткой для полива насаждений, то выполняют монтаж обратного клапана и сливного крана.

Правила настройки нового мембранного бака

Первым шагом настройки является проверка уровня внутреннего давления. Это значение должно составлять 1,5 атмосферы. Однако следует учесть, что при перевозке устройства и в процессе хранения не исключена утечка. Поэтому на момент продажи параметры могут отличаться от указанных производителем значений.

Чтобы зафиксировать показания, нужно снять колпачок на золотнике. Для измерения давления используют следующие виды манометров:

• Приборы электронного типа считаются самыми дорогостоящими изделиями и довольно чувствительными к температуре и заряду батареи. Это может существенно повлиять на точность измерений.
• Манометры механические или автомобильные. В большинстве случаев имеют металлический корпус. Измерительная шкала может иметь разное количество делений, для получения более точных результатов рекомендуется использовать приборы с большим количеством делений.

Стоит отметить, что недорогое насосное оборудование может укомплектовываться манометром в пластиковом корпусе, погрешность измерений в этом случае достаточно велика.

При решении вопроса, как подключить гидроаккумулятор к глубинному насосу, настройка параметров мембранного бака имеет большое значение по нескольким причинам. Например, при недостаточном давлении вода занимает большую часть объема в гидробаке, в результате напор воды в системе снижается. Высокое давление обеспечивает хороший напор воды. Однако при повышенных значениях давления воды в гидробаке меньше, что приводит к частому включению насоса и проблемам с водой.

Выполняя настройку, следует учесть, что параметры давления не должны быть меньше или больше рекомендованных значений. При низком давлении мембрана может соприкасаться со стенками металлического корпуса, чего никак нельзя допускать.

Подбор оптимальных параметров давления воздуха

При решении задачи, как подключить погружной насос к гидроаккумулятору, следует знать, для нормальной работы бытовых приборов рекомендуется поддерживать давление в пределах 1,4-2,8 атмосфер. Сохранность мембраны обеспечивается при условии превышения давления в системе водоснабжения на 0,1-0,2 атмосфер, чем давление в мембранном баке.

Реле давления работает в тандеме с гидробаком, поэтому когда выполняется регулировка реле давления, выставляют значение 1,6 атмосферы, если давление в системе составляет 1,5 атмосферы.

Стоит отметить, что подобные расчеты можно применять при настройке оборудования, установленного в частном одноэтажном доме. Для двухэтажного коттеджа требуются большие значения.

Оптимальный вариант предполагает использования при расчетах следующей формулы:

V = (H_max + 6) / 10.

Здесь буквой V обозначено оптимальное давление, H_max – уровень расположения самой высокой точки водоразбора.

Выполняя расчеты, нужно учитывать технические характеристики подключенных сантехнических и бытовых приборов. Полученный результат не должен быть выше рекомендованных производителем значений. В противном случае оборудование на кухне или в ванной комнате может просто выйти из строя.

Обвязка гидроаккумулятора в частном доме должна включать следующие элементы:

• Насосное оборудование.
• Мембранный бак.
• Реле давления.
• Клапан обратного хода.
• Манометр.

Что касается последнего элемента, то он не является обязательной частью системы. Манометр можно установить при выполнении тестовых замеров давления в системе.

Схема подключения гидроаккумулятора к скважине выглядит следующим образом:

• С помощью одного вывода в 1 дюйм к патрубку гидроаккумулятора присоединяют штуцер.
• К двум выводам по 0,25 дюйма подключают манометр и реле давления.
• Еще два вывода по 1 дюйму предназначены для подключения трубы от насоса и разводки к точкам водоразбора.

Гидробак является важным элементом системы водоснабжения, который выполняет достаточно много функций. Знание особенностей устройства и принципа работы мембранного бака позволит самостоятельно подключить гидроаккумулятор к глубинному насосу. Читайте также: «Как провести воду в дом из скважины – важные нюансы».

Как подключить гидроаккумулятор к насосу – Схема подключения насоса с гидроаккумулятором

24 Марта 2022

Просмотров:  3044045847

Время чтения:  9 минут

Содержание

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу в системе водоснабжения

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу

Подключение гидробака к поверхностному насосу

Подключение гидроаккумулятора и реле давления к глубинному насосу

Нюансы подключения гидроаккумулятора

Подключение гидроаккумулятора к скважине

Регулировка гидроаккумулятора при подключении

Установка двух гидроаккумуляторов на один насос

Давление в баке

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Функции гидроаккумулятора и его отличия от расширительного бака

Настройка реле давления для насосной станции

Подключение гидроаккумулятора к скважинному насосу

Коротко о главном

Если у Вас дом за городом, обычная самостоятельная система водоснабжения не решает полностью проблему. Приборы должны работать безотказно во избежание быстрого выхода из строя, что может спровоцировать перебой поставки воды. Для наиболее оптимального решения проблемы нужно знать, как подсоединить гидроаккумулятор к насосу с блоком автоматики.

Разнообразие гидроемкостей

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу в системе водоснабжения

Гидроемкости внешне схожи с расширительными резервуарами, однако назначение их разное. Гидроаккумуляторы предотвращают гидроудары и продлевают время функционирования системы водоснабжения.

Помимо этого, гидробак:

• регулирует запас жидкости, что очень выручает при отключении электроэнергии;
• снижает частотность включения насоса;
• помогает содержать постоянный натиск в системе.

Гидрорезервуар представляет из себя железный бак, оснащенный внутри мембраной, имеющей вид диафрагмы. Существуют как для горячей, так и для холодной воды.

Купить гидроаккумулятор, насос и другое необходимое оборудование для системы водоснабжения можно в нашем интернет-магазине.

Схема подключения

Монтаж допускается производить самостоятельно вместе с панелью автоматики и проводами. Также необходимы это:

• штуцер;
• манометр;
• прибор проверки натиска.

Обвязка скважинного насоса и гидроаккумулятора состоит из реле сухого хода, обратного вентиля в том случае, если его нет в помпе.

В случае использования в трубопроводе поверхностного агрегата выкачивания воды, логичнее и менее затратно купить насосную станцию, нежели встраивать все атрибуты своими силами по отдельности.

Схема насосной станции с гидроаккумулятором

Подключение гидроаккумулятора к погружному насосу

Эта схема подключения гидроаккумулятора к скважинному насосу имеет важное отличие – встраивание обратного вентиля. Благодаря этому снижается риск обратной утечки жидкости. Встроить такой вентиль важно еще до подключения остальных элементов магистрали.

Алгоритм подсоединения:

• определить глубину;
• опустить насос в скважину;
• прикрепить насос с помощью троса;
• подсоединить прибор натиска к трубе;
• подключить к штуцеру гидробак.

Обустройство скважины

Подключение гидробака к поверхностному насосу

Вода протекает через трубопровод, насос страивается непосредственно возле аккумулятора. Схема подключения насоса с гидроаккумулятором достаточно проста, однако имеет свои нюансы.

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к насосу, рассчитывают рабочий и минимальный натиск. Натиск зависит от масштабов системы.

Подключить гидроаккумулятор к насосу смело можно своими руками. Самое главное – четко следовать схеме и иметь необходимые материалы. А именно:

• шланг;
• трубы;
• фитинги;
• ниппель;
• укрепительная лента;
• необходимые краны.

Обязательно четко определить место, где будет установлен гидрорезервуар.

Гидробак подключен к поверхностному насосу

Подключение гидроаккумулятора и реле давления к глубинному насосу

Центральное водоснабжение иногда функционирует с перебоями, поэтому владельцы частных домов часто пользуются возможностью провести собственную систему поставки воды. Если скважину и колодец организуют специалисты, то установить автоматику и насос можно самостоятельно. Для этого нужно использовать необходимые материалы и действовать по алгоритму.

Домашняя система водоснабжения

Схема подключения насоса с гидроаккумулятором и реле давления:

• Обвязать гидробак. Это предотвращает слабую плотность при соединениях с резьбой. Нужно использовать специальную уплотнительную ленту.
• Подвести реле давления. Лучше всего это делать при помощи американки. При необходимости такую систему легко разобрать и собрать обратно.
• Установить реле так, чтобы было видно сведения манометра.
• Укрепить манометр.
• Следующим действием будет сооружение колена паяльником, которое пригодится при подведении линии к датчику.
• Обеспечить наличие муфты и цангового зажима.
• Необходимо убедиться, что соединение выполнено качественно.

Нюансы подключения гидроаккумулятора

Подключение глубинного насоса к автоматике с гидроаккумулятором приведет к положительному результату без аварий, если следовать каждому пункту инструкции по установке оборудования. При выборе резервуара необходимо учитывать объем потребляемой воды. Также важно учитывать расположение главных узлов системы.

Подсоединение гидроаккумулятора

Внутри гидроаккумулятора установлена мембрана, которая делит емкость на две части: в одной части будет воздух, в другой – вода. При выборе бака необходимо обратить внимание на его материал изготовления. При пользовании оборудованием следует учитывать, что требуется его периодическая замена.

Подключение гидроаккумулятора к скважине

Схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу простая: насос – обратный вентиль – гидроаккумулятор – устройство контроля натиска.

Схема подключения гидроаккумулятора

Еще один вариант, как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу: насос – обратный вентиль – резервуар – дополнительный насос – гидробак – прибор контроля давления.

Такая схема позволяет снизить нагрузку на главный прибор накачивания воды, так как он работает без перебоев. Насос запускается и выключается вручную, но лучше установить автоматику. Для такой схемы рекомендуется использовать вибрационные насосы из-за их надежности и простоты эксплуатации.

Регулировка гидроаккумулятора при подключении

После подключения гидроаккумулятора к насосу, его необходимо настроить. Понадобится реле, которое контролирует натиск. Показания можно зафиксировать с помощью манометра. Нужно обязательно отключить насос от питания. Вращайте клапан, отвечающий за давление в необходимом направлении. Запускайте насос и контролируйте натиск.

Установка двух гидроаккумуляторов на один насос

Некоторые пользователи при эксплуатации системы водоснабжения частного дома задаются вопросом относительно возможности установить второй резервуар на один насос. Использовать такую схему возможно. Второй гидроаккумулятор устанавливают параллельно, причем любого объема. Плюс в том, что нет необходимости заново производить настройку всей сети поставки воды.

Алгоритм:

• к первому гидрорезервуару прикрутить тройник;
• получить вход от оснащения;
• прикрепить бак;
• проверить работу.

Вертикальный гидроаккумулятор представлен моделями различного объема

Давление в баке

Гидробак внутри поделен на две части – в одной находится воздух, а в другой вода. Стандартная показатель давления – 1,5 атмосферы. Натиск не зависит от объема резервуара.

Правильно отрегулировать давление воздуха в мембранном баке можно после просмотра видеоинструкции

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Частная магистраль водообеспечения подразумевает использование данного устройства. Конструктивные особенности резервуара:

• Конфигурация. Гидробаки можно поделить на два вида: горизонтальные и вертикальные.
• Колба. Она выполняет функцию накопителя воды и подачи в магистраль. Это способствует стабилизации давления.

Колба может быть выполнена из различного сырья. От сырья зависит способность к выдерживанию определенной температуры.

В частных хозяйствах часто используют вертикальные гидрорезервуары. Они более компактны, их можно вешать на стену, имеют специальные ножки для расположения на полу. Горизонтальные резервуары зачастую идут в комплекте с насосными станциями.

Вертикальная модель

Насосная станция

Функции гидроаккумулятора и его отличия от расширительного бака

Гидроаккумулятор выполняет следующие функции:

• Стабилизирует натиск в трубах. Если открыть несколько кранов одновременно – набор остается стандартный. Это продлевает службу многих бытовых приборов.
• С помощью гидробака насос служит гораздо дольше, чем без него. Уменьшается число включений и выключений.
• Вероятность гидроударов сводится к нулю.
• В случае с перебоями электроэнергии всегда есть запас воды, что не допускает сбоев в работе сантехнических приборов.

Горизонтальный гидроаккумулятор

Расширительный бак от гидроаккумулятора отличается материалом изготовления мембраны. Также они отличаются назначением: расширительный бак предназначен для системы отопления, гидроаккумулятор – для системы водоснабжения. Есть и универсальные модели, поэтому этот необходимо учитывать при покупке.

Подробно о характеристиках гидроаккумулятора для систем водоснабжения специалист рассказывает в видео

Расширительный бак

Настройка реле давления для насосной станции

Реле давления отвечает за автоматический запуск и выключение насосного агрегата. Натиск измеряется либо в атмосферах, либо в барах.

Первым делом необходимо определить давление воздуха в пустом резервуаре после отключения станции от сети. Данные будут отображены на манометре. Ниппель находится наверху бака, и прикрывается специальным колпачком. Наличие воздуха в резервуаре всегда обязательно. Давление необходимо периодически контролировать – это обеспечит долгую и бесперебойную работу насосной станции.

О настройке реле давления можно узнать при просмотре ролика

Схема подключения с поверхностным насосом

Подключение гидроаккумулятора к скважинному насосу

Чтобы выполнить подключение скважинного насоса к гидроаккумулятору, необходимо:

• опустить насос в скважину;
• закрепить трос оборудования;
• использовать пятивыводной штуцер для соединения всех элементов;
• настроить устройство контроля давления.

После процедуры подключения функционирование происходит таким образом:

• чем больше воды поступает в резервуар, тем больше становится натиск, как только оно достигнет максимальной точки – насос отключится сам, если присутствует автоматика;
• запасы воды позволяют использовать ее в период некоторого времени, и при использовании всей воды давление упадет, и насос снова запустится.

Знайте! Чем больше объем гидробака – тем больше запасов воды он может сделать, что важно при периодическом отключении электроэнергии.

В ролике подробно рассказывают о схемах подключения гидроаккумулятора

Коротко о главном

Многие владельцы загородных домов организуют автономную систему водоснабжения. Для ее правильной и безопасной работы необходима установка гидроаккумулятора. Важно не просто выбрать оборудование, но и уметь правильно его подключить к системе. Для этого может быть использована схема подключения скважинного насоса с гидроаккумулятором и реле давления или другой вариант схемы, например, для подключения поверхностного насоса. В процессе монтажа важно четко следовать инструкции, чтобы избежать ошибок.

Какой гидроаккумулятор и схему его подключения к насосу вы выбрали?

Автор

Поляков Сергей Специальность: Инженер

Все статьи

Поделиться

Поделиться

Назад к основам: Аккумуляторы | Power & Motion

Гидравлические аккумуляторы хранят гидравлическую жидкость под давлением, чтобы дополнить поток насоса и снизить требования к производительности насоса, поддерживать давление и минимизировать колебания давления в закрытых системах, амортизировать удары и обеспечивать вспомогательную гидравлическую энергию в аварийной ситуации. Вот как.

Основы

Гидравлический аккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, содержащий мембрану или поршень, который удерживает и сжимает инертный газ (обычно азот). Гидравлическая жидкость удерживается на другой стороне мембраны. Аккумулятор в гидравлическом устройстве хранит гидравлическую энергию так же, как автомобильный аккумулятор хранит электрическую энергию.

Его начальное давление газа называется «давлением предварительной зарядки». Когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки, газообразный азот сжимается, сжимается и уменьшается в объеме, пропуская гидравлическую жидкость в аккумулятор. Объем жидкости в аккумуляторе увеличивается до тех пор, пока система не достигнет максимального давления ( P ₂ ). Когда давление в системе снижается, газообразный азот расширяется и вытесняет жидкость из аккумулятора, обеспечивая питание гидравлической системы до тех пор, пока давление в системе и аккумуляторе не сравняется ( P ₁ ).

Аккумуляторы, используемые надлежащим образом, повышают производительность и эффективность гидравлической системы, снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивают безотказную защиту и продлевают срок службы системы за счет сведения к минимуму выхода из строя насосов, трубопроводов и других компонентов.

Что делают аккумуляторы

Вот основные причины использования аккумуляторов:

Для увеличения расхода насоса. Аккумуляторы чаще всего используются для увеличения подачи насоса. Некоторым гидравлическим контурам требуется большой объемный поток, но только в течение коротких периодов времени, а затем в течение длительного периода времени они используют мало жидкости или вообще не используют ее. Когда половина или более машинного цикла не использует подачу насоса, проектировщики обычно устанавливают схему аккумулятора.

Для работы аккумуляторов требуется перепад давления. В некоторых случаях окончательный проект требует более высокого давления, чем планировалось изначально. Например, в схеме, показанной выше, для выполнения работы требуется не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм, но аккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость, не падая ниже минимального давления в системе. Таким образом, эта схема использует максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм для хранения достаточного количества жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом имеет достаточную силу для выполнения работы.

В контуре используется несколько аккумуляторов для увеличения расхода насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд. из 57,5 ​​сек. цикл. Его насос постоянного объема на 22 галлона в минуту работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и аккумуляторы. Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос производительностью 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Хотя первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя, а также аккумуляторов может быть близка к стоимости более крупного насоса и двигателя, экономия энергии в течение срока службы машины делает эту схему аккумулятора более экономичной.

Для поддержания давления в системе. Аккумуляторы часто поддерживают давление в гидравлических контурах, когда насос разгружен. Это особенно полезно при использовании насосов с фиксированным объемом в длительных циклах выдержки. Например, добавление аккумулятора, регулятора расхода и реле давления к схеме насоса с фиксированным объемом, показанной выше, позволяет разгрузить насос, когда давление находится на уровне или выше минимальной настройки реле давления. Если утечка в клапане или уплотнении цилиндра приводит к падению давления примерно на 5%, реле давления переключает управление направлением, а аккумулятор создает давление на конце крышки цилиндра и возвращает давление к максимальному значению. Насос загружается только тогда, когда требуется жидкость. Эта схема управляет ламинирующим прессом, который зажимает материал и удерживает его под давлением от одной до пяти минут. Если бы поток через предохранительный клапан все это время находился под высоким давлением, он выделял бы слишком много тепла, что приводило бы к потере энергии.

Для поглощения ударов. Быстроходные гидравлические контуры часто создают скачки давления, вызывающие толчки при резком прекращении потока. Аккумуляторы в этих подверженных ударам контурах снижают эти разрушительные скачки давления и потока до приемлемого уровня или полностью устраняют их. Аккумуляторы также справляются с другими проблемами, связанными с скачками давления в особых случаях с модифицированными клапанами.

Аккумуляторы также устраняют скачки давления, вызванные внезапными блокировками потока. Заряд азота в этом случае обычно поддерживается на 5% ниже рабочего давления, чтобы гарантировать, что аккумулятор находится вне контура, за исключением случаев скачков давления. Аккумуляторы баллонного типа лучше всего подходят для этого из-за их быстрой реакции на изменения давления, если максимальное пиковое давление не превышает четырехкратное давление предварительной зарядки 9.0025 .

Для увлажнения. Пульсации — еще одна форма ударов в гидравлических линиях, которые могут повредить трубопроводы и другие компоненты системы. Поршневые насосы по своей конструкции создают в системе пульсации давления, вибрации и шум. Аккумуляторы и связанные с ними глушители и демпферы могут значительно снизить энергию ударной волны.

Обеспечение аварийного питания. Некоторые машины с гидравлическим приводом необходимо останавливать в открытом положении, чтобы не повредить изделия или оборудование. Когда перебои в подаче электроэнергии отключают гидравлический насос и машина находится в каком-либо положении, должен быть способ перевести ее в открытое положение. Один из вариантов — резервный насос с приводом от двигателя, но другой вариант — использовать аккумуляторы, заряженные перед первым циклом и удерживаемые до тех пор, пока машина не остановится. Их накопленная энергия затем готова перевести машину в открытое положение в случае сбоя питания.

Другие приложения. Аккумуляторы иногда используются в системах, в которых тепловое расширение может вызвать избыточное давление. Заблокированные порты на цилиндрах в местах с высокой температурой окружающей среды создают высокое давление, если расширяющейся жидкости некуда идти. Аккумуляторы также служат барьерами между двумя разными жидкостями, например, в системе, где насос использует гидравлическую жидкость для поддержания давления в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда. Один поставщик также предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Типы аккумуляторов

В промышленности обычно используются аккумуляторы трех типов: баллонный, диафрагменный и поршневой. Есть еще несколько вариаций.

Газонаполненная камера. Многие аккумуляторы используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в нагнетательном отверстии предотвращает выпадение мочевого пузыря через порт, когда насос выключен. Первоначальный дизайн, до сих пор предлагаемый многими производителями, представляет собой стиль ремонта днища (показан вверху слева). Верхний способ ремонта (справа) в некоторых случаях облегчает замену мочевого пузыря.

Газонаполненный поршень. Газовый поршневой аккумулятор имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями, разделяющими жидкость и газ. Он работает и работает аналогично мочевому пузырю. У него есть некоторые преимущества в определенных областях применения, но он может стоить в два раза дороже, чем баллон такого же размера.

Подпружиненный поршень . Подпружиненные поршневые аккумуляторы идентичны газонаполненным, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество в том, что нет утечки газа. Основным недостатком является то, что эта конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Мембранные аккумуляторы. Существуют также мембранные аккумуляторы с упругой или металлической диафрагмой. Они используются в основном там, где хранимый объем невелик, что делает их практичными для многих мобильных приложений, но ограничивает их использование в промышленных приложениях.

Какой тип использовать?

В некоторых приложениях можно использовать аккумулятор практически любого типа с удовлетворительными результатами. Однако бывают случаи, когда один тип более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Например, величина давления предварительной зарядки является фактором, который следует учитывать при выборе баллонных или поршневых аккумуляторов.

Поршневые аккумуляторы медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают так же хорошо, как амортизаторы. Это означает, что они хотя и снижают скачки давления, но не останавливают их. В таких ситуациях лучшим выбором является баллонный или диафрагменный аккумулятор.

Баллонные или мембранные аккумуляторы лучше всего подходят для демпфирования скачков высокого давления на выходе из поршневого насоса. Поршневой аккумулятор не может реагировать достаточно быстро, а короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений.

Компания Hydac, крупный производитель аккумуляторов и других гидравлических компонентов, перечисляет следующие факторы в качестве основных факторов при выборе трех основных типов аккумуляторов (баллонных, диафрагменных и поршневых): )

Давление в системе, максимальное и минимальное

Требуемый объем жидкости в системе

Расход

Коэффициент давления (макс. давление/давление предварительной заправки)

Монтажный корпус и монтажное положение

Соображения по давлению

Аккумулятор заряжается при повышении давления в системе, в результате чего жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газообразный азот. Он разряжается, когда давление в системе падает, позволяя азоту в аккумуляторе расширяться и выталкивать жидкость из аккумулятора.

Обычно газонаполненные аккумуляторы предварительно заряжают примерно до 90% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что камера или поршень не сбрасывают всю жидкость во время каждого цикла. Если быстро удалить всю жидкость, баллоны могут застрять в тарельчатом клапане, а поршни могут деформироваться, когда металл соприкасается с металлом. В некоторых приложениях это 9Значение 0% может быть низким, поскольку минимальное давление в системе низкое.

В таких случаях используйте гидроаккумуляторы поршневого типа, так как поршень может перемещаться по стволу практически на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки ниже 25% от максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что он трется о себя, что может привести к образованию в нем отверстий.

Конструкция и физическая конструкция баллонных и мембранных аккумуляторов ограничивают их максимальное отношение рабочего давления. Превышение этих пределов может привести к повреждению мочевого пузыря или диафрагмы. Поршневой аккумулятор выдерживает более высокие отношения давления, потому что он не имеет эластомерной мембраны, подверженной повреждению.

Безопасность аккумулятора

• Всегда принимайте меры для слива аккумулятора при выключении. Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что давление в нем сброшено. Это очень важно, потому что аккумуляторы хранят энергию, которая может представлять угрозу безопасности и повредить машину.
• Убедитесь, что поток аккумулятора во время работы ограничен до разумного уровня, и отключите его, чтобы не повредить машину или трубопровод. Аккумуляторы сбрасывают жидкость с любой скоростью, которую позволяет путь выходного потока. Такие высокие потоки длятся недолго, но ущерб, который они вызывают, может произойти в одно мгновение.
• Всегда изолируйте насос от аккумулятора обратным клапаном, чтобы жидкость не могла попасть обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток гидроаккумулятора может отбросить насос назад и даже привести к выходу из строя в некоторых случаях.
• Проверяйте давление предварительной зарядки аккумулятора при его установке и не реже одного раза в день в течение первой недели эксплуатации. Если за это время не наблюдается заметной потери давления, повторите проверку через неделю. Если все в порядке, проводите плановую проверку каждые три-шесть месяцев после этого. Всякий раз, когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, что замедляет цикл.

Размеры аккумуляторов

Объем жидкости, который аккумулятор может доставить в систему, зависит от области применения. Вот минимальные параметры, необходимые для определения объема жидкости и/или размера аккумулятора:

• Предварительное давление ( P ₀ )
• Максимальное рабочее давление в системе ( P ₂ ) Минимальное рабочее давление в системе давление ( P ₁ )
• Эффективный объем газа ( V ₀ ) и полезный объем жидкости ( ΔV )

Размер, указанный для аккумулятора, относится к его общему номинальному объему газа, а не к его емкости по жидкости. Объем жидкости, который аккумулятор обеспечивает для конкретного применения, зависит от перепада давления в системе. Производители предлагают компьютерные программы, которые могут требовать только системных требований для определения правильного размера аккумулятора. Поскольку размер аккумулятора зависит от многих переменных факторов, всегда лучше проконсультироваться с поставщиком для получения конкретной информации о выборе и размерах.

Аккумуляторы | Power & Motion

Скачать эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для накопления энергии и сглаживания пульсаций. Как правило, в гидравлической системе с аккумулятором можно использовать насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которую может обеспечить только насос.

Рисунок 1. Поперечный разрез типичных аккумуляторов баллонного и поршневого типа. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому, как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или роторных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрой работой или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлическом контуре.

Существует четыре основных типа аккумуляторов: грузоподъемный поршневой, диафрагменный (или баллонный), пружинный и гидропневматический поршневой. Тип с грузом был использован первым, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, рис. 1, наиболее часто используются в промышленности.

Функции

Аккумулятор энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ в сочетании с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими свойствами накопления мощности; типичные гидравлические жидкости могут быть уменьшены в объеме только примерно на 1,7% при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи мощности, обеспечивая быструю реакцию на потребность в мощности.) Поэтому, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в аккумуляторе, может быть сжат до небольших объемов при высоком давлении. Потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию. Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию свае. В аккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяющий газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и туда, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, генерируют необходимую мощность для использования или накопления в гидравлической системе. Многие насосы обеспечивают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности работать с высоким давлением, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация ударов — Во многих гидравлических системах ведомый элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая проходит обратно через систему. Эта ударная волна может развивать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление. Это может вызвать неприятный шум или даже отказ системы. Газовая подушка аккумулятора, правильно расположенная в системе, минимизирует этот удар.

Примером этого применения является поглощение ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша гидравлического фронтального погрузчика. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильный удар по раме и мосту трактора, а также износ оператора можно преодолеть путем добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

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

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры. Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Аккумулятор компенсирует такие изменения давления, подавая или получая небольшое количество гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или будет остановлен, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник питания, поддерживая давление в системе.

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

Эксплуатация

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно циклически переключаются между стадиями (d) и (f), рис. 2. Поршень не соприкасается ни с одной из крышек поршневого аккумулятора, а камера не соприкасается с тарелкой и не сжимается. так что он становится деструктивно сложенным в верхней части своего тела.

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

Рис. 2. Шесть стадий работы аккумуляторов: этап (а), аккумулятор пуст – нет заряда газа; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительного наддува, и гидравлическая жидкость поступает в аккумулятор; этап (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости попало в аккумулятор, и открывается система сброса давления; этап (e), давление в системе падает, давление предварительной заправки вытесняет жидкость из аккумулятора в систему; и стадия (f), давление в системе достигает минимума, необходимого для совершения работы.

Правильная предварительная зарядка подразумевает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, таким как азот, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Затем зарядка аккумулятора начинается, когда гидравлическая жидкость поступает на сторону жидкости, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для накопления энергии.

Правильное давление предварительной зарядки является наиболее важным фактором продления срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой должна выполняться и поддерживаться предварительная зарядка, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных условиях. Если пользователь небрежно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип аккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти неизбежен.

Монтажное положение

Оптимальное монтажное положение для любого гидроаккумулятора — вертикальное, гидравлическим портом вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость содержится в чистоте. Когда твердые загрязнения присутствуют или ожидаются в значительном количестве, горизонтальная установка может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с несколькими поршневыми уплотнениями для балансировки параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Аккумулятор, установленный горизонтально, может привести к неравномерному износу камеры и улавливанию жидкости от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, поскольку он трется о корпус во время плавания в жидкости, может сократить срок службы. Степень повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты циклов и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе/минимальное давление в системе). В экстремальных случаях жидкость может задерживаться в стороне от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить камеру, что приведет к преждевременному закрытию тарелки.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкости также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1. Кроме того, конструкции поршней могут быть изготовлены с нестандартной длиной за небольшую надбавку к цене или без нее. Аккумуляторы для баллонов предлагаются только одного размера на емкость, при этом доступно меньшее количество емкостей.

Таблица 1. Относительная производительность, аккумулятор на 10 галлонов
Сжатие Коэффициент 1/2	Давление в системе, psi		Рекомендуемая предварительная заправка, psi		Выход, галлон
	максимум 1	минимум 2	камера 3	поршень 4	камера 5	поршень 6
1,5 2,0	3000 3000	2 000 1 500	1 600 1 200	1 900 1 400	2,53 3,80	3,00 4,41
3,0 6,0	3000 3000	1000 500	800 —	900 400	5,06 —	5,70 6,33

Высокая производительность поршневого аккумулятора может сделать его лучшей альтернативой в ограниченном пространстве. В таблице 1 приведены выходные параметры поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих в изотермическом режиме в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в предварительном давлении в столбцах 3 и 4 (определяемом 80% минимального давления в системе для моделей с баллоном, на 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального для поршневых моделей) приводят к существенной разнице в выходных данных в столбцах 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и повышение температуры баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что гидроаккумуляторы баллона должны иметь коэффициент сжатия более 3:1.

Несколько компонентов

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы в сочетании с газовыми баллонами.

Несмотря на то, что конструкции с диафрагмой не доступны вместимостью более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются вместимостью до 200 галлонов в одной емкости. Экономичность и доступное место для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них могут охватывать большинство высокопроизводительных приложений.

Установка на рис. 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор. Аккумуляторная часть должна быть такого размера, чтобы поршень не ударял по крышкам во время цикла. Одним из недостатков этой конструкции является то, что выход из строя одного уплотнения может привести к осушению газовой системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле, чем аккумуляторы, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллекторы для обеспечения больших потоков в системе.

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

Установки газовых баллонов

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

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

Аккумулятор, используемый с удаленным хранилищем газа, обычно имеет порт того же размера на газовом конце, что и на гидравлическом конце, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет аналогичный порт на одном конце и клапан для заправки газа на другом. Эти аккумуляторы, состоящие из двух частей, могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое 9.0336 переходный барьер на газовом конце для предотвращения выдавливания баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого аккумулятора должен быть таким, чтобы поршень не опустился на дно в конце цикла. Конструкции баллонов должны иметь такие размеры, чтобы предотвратить наполнение более чем на 85% или опорожнение более чем на 85%. Скорость потока между барьером переноса мочевого пузыря и его газовым баллоном будет ограничена горловиной трубки барьера переноса. Из-за этих недостатков бутылочные/баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Скорость потока и время отклика

В таблице 2 приведены максимальные скорости потока для репрезентативных размеров и типов аккумуляторов. Более крупные стандартные конструкции мочевого пузыря ограничены 220 галлонами в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарелка контролирует скорость потока; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Таблица 2. Максимальные рекомендуемые скорости потока аккумулятора
Piston bore, in.	Bladder capacity	Gpm at 3,000 psi
		Piston	Bladder
			Standard	High-flow
2 4 6	1 кварта 1 галлон 2½ галлона	100 400 800	60 150 220	— — 600
7 9 12	больше 2½ галлона	1 200 2 000 3 400	220 220 220	600 600 600

Допустимые значения расхода для поршневых аккумуляторов обычно превышают значения для баллонных аккумуляторов. Поток ограничивается скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов/сек во избежание повреждения уплотнения поршня. В условиях высоких скоростей высокие температуры контакта с уплотнением и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать вздутие, трещины и ямки в резине.

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

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать уплотнение поршня, и 2. Масса поршня преодолевает его. не надо разгонять и тормозить.
Однако на практике разница в отклике может быть не столь велика, как принято считать, и, вероятно, незначительна в большинстве приложений.

Амортизатор

Рис. 7. Тестовая схема для создания и измерения ударных волн в системе.

Испытания, проведенные в Университете Висконсина в Мэдисоне, показывают, что для контроля шока не обязательно требуется аккумулятор мочевого пузыря. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре (рис. 7) направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар. При движении ударной волны от клапана обратно по гидравлическим линиям, поворотам и различным ограничениям некоторая часть ее энергии расходуется на ускорение массы жидкости в линиях.

Рис. 8. График показывает результаты испытаний ударной волной.

С 1¼ дюйма. трубки, настройка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в контуре, осциллограмма A , рис. 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм выше настройки предохранительного клапана. Добавление поршневого аккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходный процесс до 100 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B . Замена баллонного аккумулятора емкостью 1 галлон снижает переходный процесс до 78 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая 9. 0336 C , всего на 22 фунта на кв. дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

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

Второй аналогичный тест с 5/8-дюйм. трубки и настройка предохранительного клапана на 2650 фунтов на кв. дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на кв. дюйм сверх настройки предохранительного клапана без аккумулятора, кривая A , рис. 9. Поршневой аккумулятор демпфирует переходный процесс до 107 фунтов на кв. дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B , в то время как баллонный аккумулятор демпфирует переходный процесс до 87 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая С . Разница между типами аккумуляторов в гашении удара снова была незначительной.

Сервооборудование

Еще одно распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что лишь небольшому проценту сервоприводов требуется время отклика 25 мс или меньше, т. е. область, в которой разница в отклике между поршневыми и баллонными аккумуляторами становится существенной. Баллонные аккумуляторы следует использовать для приложений, требующих ответа менее 25 мс, и любой тип, когда отклик 25 мс или более является адекватным.

Настройка и техническое обслуживание: предварительная зарядка

На только что отремонтированных баллонных аккумуляторах внутренний диаметр кожуха следует смазать системной жидкостью перед предварительной зарядкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и разворачивается. Когда начинается предварительная зарядка, начальное давление азота 50 фунтов на квадратный дюйм следует вводить медленно.

Рис. 10. Звездообразный разрыв на конце камеры (а) может указывать на потерю эластичности материала камеры из-за охрупчивания от холодного газообразного азота во время предварительной зарядки. Если мочевой пузырь вдавлен под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез от тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, мог направиться по всей длине складчатого пузыря и сконцентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звезды, рис. 10(а). Баллон также мог оказаться под тарельчатым клапаном, в результате чего на дне баллона образовался С-образный разрез, рис. 10(b).

Жидкостная сторона поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем газовой стороны был максимальным. Незначительные повреждения, если таковые имеются, могут иметь место во время предварительной зарядки.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может привести к проблемам в работе или повреждению аккумуляторов. При чрезмерном предварительном давлении поршневой аккумулятор будет циклически переключаться между стадиями (e) и (b), рис. 2, и поршень окажется слишком близко к гидравлической торцевой крышке. Поршень может опуститься при минимальном давлении в системе, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к повреждению поршня и его уплотнения. Часто можно услышать опускание поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может привести баллон в сборку тарелки при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может привести к усталостному разрушению узла пружины и тарелки или защемлению и разрежьте мочевой пузырь, если мешок застрянет под тарелкой, когда ее принудительно закроют. Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее распространенной причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также может вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора.