Krististudio.ru

Онлайн образование
49 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Онлайн расчет гидроаккумулятора

Расчёт и Подбор Гидроаккумулятора

Заполните ниже приведенную форму и в результате расчёта будет подобран список гидроаккумуляторов соответствующих заданным исходным данным.

Высота от точки присоединения бака до верхней водоразборной точки

Максимальный напор для системы, в месте подключения гидроаккумулятора

Максимальный часовой расход воды

Электрическая мощность одного насоса

Необходимый запас воды
Заполнить только, если запас приоритетнее частоы включения насоса. Подробнее см.ниже.

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Расчёт гидроаккумулятора

В системах водоснабжения, с помощью гидроаккумулятора решают массу задач, и расчёт для каждого из случаев выполняется по различным методикам. Выше приведенный алгоритм расчёта гидроаккумулятора позволяет подобрать баки для решения двух наиболее популярных задач и определяет начальное давление газового пространства, давление включения и отключения насоса.

Первый вариант расчёта гидроаккумулятора – с приоритетом частоты включения насоса. В системах с бустерными станциями, скважинными и повысительными насосами, бак гидроаккумулятор необходим для снижения частоты включения насоса.

Вода – жидкость несжимаемая, поэтому даже кратковременное открытие одного водоразборного крана в многоквартирном доме, может стать причиной включения насоса. Частое включение насоса приводит к быстрому его износу и выходу из строя.

Частота включения связана с электрической мощностью насоса, так, например, насосы мощностью более 8 кВт рекомендуется включать не более 10 раз в час, насосы мощность которых менее 5 кВт – не более 20 раз в час, а насосы мощность которых попадает в диапазон от 5 до 10 кВт не более 15 раз в час. Эта зависимость и лежит в основе вышеприведенного алгоритма расчёта.

Кроме мощности насоса, на допустимую частоту включения влияет ещё множество факторов, так например, чем больше масса подвижных частей, тем ниже допустимая частота включения. Поэтому обращайте внимание на соответствие значений частоты включения полученной в результате подбора гидроаккумулятора и оптимальной частоты для выбранного ранее насоса, а при необходимости повторите расчёт бака.

Второй вариант расчёта гидроаккумулятора – с приоритетом запасённого объёма воды. Рекомендуется для систем, в которых не допускается прекращение подачи воды, но случаются перерывы в подаче электроэнергии или воды из систем централизованного водоснабжения.

Подбор гидроаккумулятора

Объём выбранного бака гидроаккумулятора должен быть больше или равен, объёму полученному в результате расчёта. Негативных последствий от завышения объёма гидроаккумулятора, сверх расчётного значения — нет, независимо от того на сколько он превышен.

Подбирая гидроаккумулятор, следует учесть его температурные и прочностные характеристики. Максимальное давление бака должно быть больше или равно максимальному давлению в месте его подключения.

Если установка гидроаккумуляторов предусматривается в помещении, то следует учесть что баки с диаметром более 750 мм и высотой более 1,5м могут не пройти в дверной проём, а для их перемещения потребуются средства механизации. В таком случае лучше отдать предпочтение не одному, а нескольким бакам гидроаккумуляторам меньшей ёмкости.

При выборе гидроаккумулятора, следует помнить, что объём воды запасённой в нём, составляет в среднем 40-50% от объёма бака.

Настройка давления в гидроаккумуляторе

Перед подключением в систему водоснабжения необходимо установить давление газового пространства в баке гидроаккумуляторе в соответствии со значением, приведенным в результатах расчёта. Для этого может потребоваться сбросить или накачать бак с помощью компрессора, в зависимости от предустановленного в заводских условиях давления газового пространства. После создания начального давления газового пространства следует подключить бак к системе водоснабжения.

Автоматику управления насосом следует настроить таким образом, чтобы давление включения и давление отключения насоса соответствовали расчётным значениям.

Максимальное давление воды Pmax принимается не более 4,5 бар, в отдельных случаях 6 бар. В качестве минимального Pmin, принимается такое давление, при котором избыточное давление у верхнего водоразборного крана составляет минимально допустимую величину, обычно это (0,2-1,0 бар).

Калькулятор расчета напора скважинного насоса для системы с гидроаккумулятором

От сбоев работы системы водопровода защитит оснащенная скважина, позволяющая создать автономное водоснабжение. Но, чтобы она функционировало без перебоев, вам требуется приобрести высококачественное оборудование, которое идеально подойдет для домашнего водоснабжения.

Установка конструкции с гидроаккумулятором

Решить проблему со сбоями призвано устройство гидроаккумулятора. Подобная функциональная установка позволяет создать запас воды, а также поддерживает давление внутри конструкции трубопровода на достаточном уровне. При этом организуется правильная работа всех сантехнических приборов. Важно, чтобы основные показатели и параметры данного устройства и насосного оборудования максимально совпадали. Если вы не знаете, как подобрать подходящий вариант, то в этом вам поможет специальный калькулятор для проведения вычисления по напору подобного оборудования.

Калькулятор расчета напора скважинного насоса для системы с гидроаккумулятором

Как проводится расчет напора в насосном оборудовании?

Устройство гидроаккумулятора представляет собой герметичную емкость, которая внутри разделена на два отсека – водяной и воздушный. Определенное давление, контролирующее минимальное значение напора жидкости, образуется в воздушной части корпуса.

Вода наполняет устройство и давление растет, когда достигается уровень верхнего порога, то реагирует специальное реле и закачка воды останавливается. При этом прибор позволяет поддерживать необходимый уровень воды для бесперебойной работы всей системы. Данное устройство призвано в помощь скважинному насосу и улучшает качество его работы.

Совместная работа оборудования позволяет заявить о следующих возможностях:

  • подача воды с разных глубин до точки расположения гидроаккумулятора;
  • преодоление гидравлического сопротивления на промежутке от устройства скважины до монтажа прибора. От сечения магистрали и протяженности участка зависит показатель давления в системе. Поэтому имеет смысл установить гидроаккумулятор поближе к скважине. Известно, что сопротивление больше в стальных магистралях, чем в полимерных;
  • при наполнении бака срабатывает реле давления.
Читать еще:  Онлайн курс русского языка бесплатно

Важно, чтобы насос был оснащен и определенным эксплуатационным запасом, чтобы быстро не израсходовать свой рабочий потенциал.

На схеме изображен вариант монтажа системы с дополнительным устройством

Все важные данные учитываются в программе. По полученным результатам и рекомендуется выбрать оптимальный вариант насоса. Стоит учитывать, что для оборудования, работающего без гидроаккумуляторов, расчет будет несколько отличаться.

Обустройство скважины, подбор оборудования

Обустройство скважины, подбор погружного насоса и дополнительного оборудования для организации системы водоснабжения
При постройке дома, рано или поздно, перед каждым застройщиком возникает вопрос подключения к инженерным коммуникациям. И далеко не всегда существует возможность присоединиться к существующей централизованной системе. В данной статье вы сможете получить общие сведения об обустройстве полноценной автоматической системы водоснабжения.
И так, с чего начать. Во-первых, у бурильщиков необходимо получить паспорт скважины. В нем должны быть указаны необходимые для подбора насоса сведения:
1. Максимальное и минимальное расстояние до зеркала, м
2. Дебет скважины, м 3 /час Это — исходные данные, определяющие минимальный напор и максимальную производительность подбираемого насоса.

Далее — определяем номинальный напор насоса. Если речь идет об обустройстве системы водоснабжения жилого дома, то, для организации полноценного душа, давление в самой верхней точке водоразбора должно быть в пределах 20-30 метров водяного столба. Таким образом, к примеру, если максимальное расстояние до зеркала в Вашей скважине равно 20 метров, при этом самая верхняя точка водоразбора (к примеру душ) находится на втором этаже, на растоянии 5 метров над землей, то Вам необходим насос напором не менее 45-55 м.в.ст.

Затем определим производительность скважинного насоса. Как говорилось ранее, максимальную производительность ограничивает дебет скважины. Но, зачастую, дебет значительно превышает потребности в производительности — в этом случае переплачивать за невостребованную мощность насоса нет необходимости. Рассчитаем производительноть насоса для жилого дома. К примеру, в доме 2 душевых, которые могут использоваться одновременно. Для полноценного душа необходим напор 7,5-9 литров в минуту, т.е., внашем случае, нам потребуется насос с производительностью около 1 м3/час. Имея расчет производительности и напора скважинного насоса, Вы можете подобрать погружной насос. В указанном примере отлично подойдет погружной скважинный насос Grundfos SQ-1-50.

После того, как Вы определились со скважинным насосом, можно подбирать дополнительное оборудование для подключения погружного насоса и автоматики для поддержания заданных параметров. Пойдем по порядку.

Насос нужно погрузить на определенную глубину. Как правило, глубина погружения скважинного насоса должна быть на несколько метров больше максимального расстояния до зеркала. Нет смысла погружать насос глубже — это не даст ничего, кроме лишних расходов на кабель, страховочный трос и трубу. Определившись с глубиной погружения насоса Вы можете подсчитать необходимое количество комплектующих.

1. Электрический кабель. В комплекте со скважинным насосом, зачастую, идет кабель небольшой длины, явно недостаточный для подключения к сети. К примеру, с насосом Grundfos SQ 1-50 поставляется кабель длиной лишь 1,5 метра. Таким образом, Вам потребуется кабель длины, равной глубине погружения насоса. Не стоит покупать кабель большей длины для электрической разводки над землей — в связи с высокой стоимостью кабеля для погружных насосов, с целью экономии, для данных целей лучше использовать более дешевый электрический кабель. Мы предлагаем Вам электрические кабели в водонепроницаемой оболочке, пригодные для эксплуатации в питьевой воде:

2. Термоусадочная муфта для кабеля. Для электрического соединения кабелей под водой используется термоусадочная
3. Страховочный трос для насоса. При погружении дорогостоящего насоса в скважину рекомендуется подстраховать его тросом из нержавеющей стали. Длину троса, также как и электрический кабель, определяем равной глубине погружения насоса.

4. Зажимы для троса из нержавевющей стали. Для крепления страховочного троса используются зажимы из нержавеющей стали, по две штуки в каждую проушину. Всего, для крепления троса требуется 4 зажима.

5. ПНД-труба. Для подачи питьевой воды рекомендуется использовать трубу из полиэтилена низкого давления — она достаточно гибкая для того, чтобы можно было легко погрузить насос в скважину. Также, большим преимуществом ПНД трубы является простота соединений: не требуется ни инструмента, ни расходных материалов, ни специальных навыков.

6. Соединения для ПНД трубы. Присоединенительный размер скважинных насосов Грундфос SQ-1, SQ-2 и SQ-3:1 1 /4«, у SQ-5 и SQ-7: 1 1 /2«, внутренняя резьба.

7. Реле давления. Для поддержания постоянного давления в системе и управления насосом требуется установить реле давления. При настройке реле необходимо установить нижнюю границу, т.е. давление, при котором включается насос, и верхнюю -давление отключения насоса. Чаще всего нижняя граница рассчитывается таким образом, чтобы в самой верхней точке водоразбора минимальное давление составляло не менее 5 метров водяного столба, а максимальное не превышало 20 м.в.ст.

8. Мембранный бак (гидроаккумулятор). Правильный подбор гидроаккумулятора подразумевает сложные технические расчеты,в которых нет необходимости при подборе мембранного бака для небольшой частной системы водоснабжения, где можно смело приобретать бак объемом 35-50 литров. Такого объема вполне достаточно для сокращения количества включений насоса додопустимых значений.

Читать еще:  Задачи по геометрии 7 класс онлайн решать

Если же Вы проектируете систему водоснабжения общественного здания, или в Вашем частном доме несколько душевых и санузлов — рекомендуется все же воспользоваться описаной далее методикой расчета гидроаккумулятора. Во-первых, следует определить суммарный коэффициент водопотребления. Для этого требуется подсчитать количество точек водоразбора каждого вида, умножить на коэффициенты по таблице и просуммировать полученные значения.

Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

Одним из основных элементов насосной станции, работающей в автоматическом режиме с управлением по давлению воды в системе, является гидроаккумулятор. Нередко его еще именуют закрытым расширительным баком, хотя такое определение, по правде говоря, в приложении в системе холодного водоснабжения — не вполне корректное. Это устройство выполняет ряд важнейших функций, без которых насосная станция в принципе невозможна, как таковая.

Калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора

Одним из основных параметров гидроаккумулятора является его вместительность. Точнее, полный объем бака, который разделен мембраной («грушей») на воздушную и водяную камеры. Важно подобрать такой, чтобы он не занимал лишнего места, то есть, желательно, покомпактнее, и в то же время — делал эксплуатацию домашней системы водоснабжения по максимуму комфортной и экономной. Нужно найти «золотую середину», и помогут нам в этом калькуляторы расчета объема гидроаккумулятора.

Предстоит последовательно решить две задачи, то есть будет предложено два калькулятора. К каждому прилагается краткое пояснение.

Определение оптимального объёма гидроаккумулятора

Существует несколько подходов к выбору оптимального объема этого бака. Например, рекомендуют таблицы, в которых потребителю предлагается исходить и создаваемого в аккумуляторе запаса воды.

В нашем же случае используется формула, которая разработана одним из ведущих производителей подобного оборудования и отлично подходит именно подл случай насосной станции.

Саму формулу приводить не будет – просто перечислим те величины, которые нам потребуется для расчета.

  • Примерный максимальный расход воды, выраженный в литрах в минуту. Определение этого расхода как раз и станет первым действием в череде наших вычислений.

Калькулятор расчета максимального расхода воды

Пояснения по расчету расхода

Все достаточно просто. Сантехнические приборы и бытовая техника, подключаемая «по воде», характеризуется определённым средним расходом. Если указать те приборы и аксессуары, что имеются или планируются к установке в доме, программа просуммирует их показатели.

Понятно, что все приборы бывают задействованы одновременно крайне редко, а то и вовсе — никогда. Но на этот счет в алгоритме калькулятора есть специальная «плавающая» величина, которая учтет вероятностную составляющую итогового результата.

Полученный результат потребуется для дальнейших расчетов.

Вернемся к величинам для основной формулы.

  • Потребуется три значения давления – предварительной накачки воздушной камеры гидроаккумулятора, а также нижний и верхний порог срабатывания насоса. То есть минимальное давление в системе, при котором насос запускается и пополняет бак водой, и максимальное, при котором питание установки отключается.

Эти значения тоже, понятно, берутся не «с потолка». Существуют определенные рекомендации по выбору оптимальных показателей. Информация об этом хорошо изложена и на нашем портале.

Какие показатели давления используются при регулировке насосной станции?

Управление насосной станцией возлагается на реле давления. А при его настройке должны использоваться значения давления, которые обеспечат максимально удобную безопасную для самой системы эксплуатацию. Как и по каким параметрам проводиться регулировка насосной станции – читайте в специальной публикации нашего портала.

  • Наконец, необходимо будет указать максимальное количество включений насоса в течение часа. Такая рекомендация очень часто содержится в паспортных данных насосного оборудования. Если нет, то можно руководствоваться следующей рекомендацией:

Желательно, чтобы насос даже при практически беспрерывной работе системы водопровода на максимальном расходе воды включался не чаще, чем 1 раз в 4÷5 минут. То есть получается 12÷15 раз в течение часа.

Все необходимые исходные данные перечислены – можно переходить к расчету.

Калькулятор расчёта рекомендуемого объема гидроаккумулятора

Пояснения по расчету

Особых пояснений тут, наверное, и не требуется – все уже сказано выше. Единственное то, что полученный результат, понятное дело служит лишь ориентиром. Покупать так или иначе придётся из стандартной линейки размеров баков. Как правило, берут ближайший по объему в большую сторону.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Расчёт объёмов гидроаккумуляторов

Таблица 2 Частный дом

Таблица 3 Коммунальный дом

2. Заполните табл. 4. В её второй колонке представлены коэффициенты частоты использования каждого вида оборудования (Сх). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в вашем доме (ni). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на ni. Сложив значения этой колонки, получите суммарный коэффициент потребления воды в вашем доме.
Суммарный коэффициент
Су =——————————

Таблица 4 Определение суммарного коэффициента Су

3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды Qмакс, необходимого для вашего дома. Эти значения представлены в табл. 5.
Например, если у вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то коэффициент потребления

Су =3 + 2 + 6 + 2 = 13.

Ближайшее значение Су в табл. 5 равно 12. Этому значению соответствует максимальный расход воды для вашего дома: Qмакс = 36 л/мин.

Читать еще:  Бесплатные онлайн курсы java

4. Для определения объёма гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз. Обращаем внимание на то, что большое значение этого параметра (некоторые компании рекомендуют назначать этот параметр при максимальной интенсивности до 45 включений в час) приводит к частому нагружению мембраны гидроаккумулятора на растяжение-сжатие, а общее количество таких нагружений ограничено прочностью мембраны. Кроме того, если 45 включений в час, это значит, что насос работает до отключения всего около минуты. Обычно производительность бытовых насосов систем индивидуального водоснабжения небольшая, и за минуту просто невозможно заполнить правильно подобранный гидроаккумулятор. Наша рекомендация в назначении этого параметра — 10.
При проверке возможности использования уже существующего гидроаккумулятора в тех случаях, когда в доме добавляется новый источник потребления воды, этот параметр можно принять равным 15.
Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Pмин и Pмакс). Нижний порог Pмин для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рмакс — 3 бар. Тогда, для определения объёма гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

где V-полный объём гидроаккумулятора, л; Qмакс — максимальное значение потребного расхода воды, л/мин; а — количество пусков системы в час;
Pмин – нижний порог давления при включении насоса, бар;
Pмин — верхний порог давления при выключении насоса, бар; P0 – начальное давление газа в гидроаккумуляторе, бар.
Например, если Qмакс = 36 л/мин, а = 15, Pмин =1,8 бар, Pмакс = 3,0 бар,
Р0 = 1,5 бар, то полный объём гидроаккумулятора:

Ближайшим по габаритам является 150-литровый гидроаккумулятор.
Далее представим наши рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома. Разница порогов срабатывания Рмакс — Рмин определяет величину объёма воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем эффективнее работа гидроаккумулятора, но мембрана в каждом цикле работы нагружается сильнее.
Значение Рмин (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения вашего дома. Например, если высота между самой нижней и самой верхней точек разбора в системе равна 10 м, то давление водяного столба — 10 м (1 бар).
Каким должно быть минимальное значение давления Рмин?
Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть больше или равно гидростатическому, то есть в нашем случае — 1 бар. Нижний порог срабатывания Рмин тогда должен быть несколько больше (на 0,2 бар) начального давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Самой критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка разбора (например, кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бар. Следовательно, давление должно быть 0,5 бар плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе Р0 равно 0,5 бар плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, минимальное значение газа в нем Р0 = 1 бар + 0,5 бар = 1,5 бар, а порог срабатывания (включения) насоса Рмин = 1,5 + 0,2=1,7 бар. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке системы, а датчик давления — в нижней, то давление газа в гидроаккумуляторе должно равняться 0,5 бар, а порог включения насоса -1,7 бар.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения Рмакс необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь — напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом и выраженное в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако при этом следует учитывать, что:
— в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов;
— напряжение электрической сети часто не соответствует номинальному значению 220 В, и реальные значения могут быть ниже;
— производители бытовых насосов часто указывают завышенные характеристики;
— при максимальных значениях напора расход насоса минимален и система будет заполняться очень долго;
— при длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.
Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора вашего насоса. Однако первоначальным при определении верхнего порога срабатывания является высота вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения дома. Величина верхнего порога срабатывания равна высоте системы водоснабжения (выраженной в метрах) плюс 20 м, и разделенная на 10. Вы получите давление, выраженное в барах.
В бытовых системах водоснабжения рекомендуемая разница между нижним и верхним порогами срабатывания — 1,0 — 1,5 бар. Эти значения наиболее приемлемы.
Таким образом, для определения верхнего порога давления включения насоса мы рекомендуем:
а) определить нижний порог давления включения насоса;
б) к полученному значению прибавить 1,5 бар;
в) полученное значение сравнить с напорными характеристиками насоса.
Оно должно быть на 30% ниже максимального значения напора вашего насоса. Таким образом, можно проверить правильность подбора насоса и гидроаккумулятора или возможность использования существующего при установке дополнительного оборудования, потребляющего воду.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector