- Separación de flujo hidráulico
- Parámetros estimados de flechas hidráulicas.
- La solución de cizallamiento para las boquillas.
- El número de conexiones en la aguja hidráulica.
- Separador hidráulico sin filtro.
- ¿Qué es la flecha útil?
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Los sistemas de calefacción en su forma moderna son estructuras complejas equipadas con diferentes equipos. Su trabajo efectivo se acompaña de un equilibrio óptimo de todos los elementos incluidos en su composición. Hydroarrow para calefacción está diseñado para proporcionar equilibrio. Con su principio de acción es entender, ¿de acuerdo?
Hablaremos sobre cómo funciona el separador hidráulico, qué ventajas tiene el circuito de calefacción equipado con él. El artículo que hemos presentado describe las reglas de instalación y conexión. Proporciona pautas útiles para su uso.
Separación de flujo hidráulico
Un calentador de agua para calefacción a menudo se llama un separador hidráulico. Desde aquí queda claro que este sistema está destinado a la implementación en esquemas de calefacción.
En calefacción se supone que utiliza varios circuitos, por ejemplo, como:
- líneas con grupos de radiadores;
- sistema de calefacción por suelo radiante;
- Agua caliente a través de la caldera.
En ausencia de cañones hidráulicos para dicho sistema de calefacción, es necesario realizar un proyecto cuidadosamente calculado de cada circuito o equipar cada circuito con una bomba de circulación individual.
Pero incluso en estos casos no hay una certeza completa de lograr un equilibrio óptimo.
Algo como esto puede considerarse un diseño clásico de divisores hidráulicos, hecho sobre la base de tuberías redondas o rectangulares. Una solución simple pero efectiva que cambia radicalmente el estado del sistema de calefacción con la participación de la caldera.
Mientras tanto, el problema se resuelve simplemente. Solo es necesario utilizar un separador hidráulico en el esquema: la aguja hidráulica. Por lo tanto, todos los circuitos del sistema se separarán de manera óptima sin el riesgo de pérdidas hidráulicas en cada uno de ellos.
Hydroarrow - el nombre "todos los días". El nombre correcto corresponde a la definición - "separador hidráulico". Desde un punto de vista constructivo, el dispositivo parece una pieza de un tubo hueco normal (secciones redondas y rectangulares).
Ambos cortes extremos de la tubería están tapados con panqueques de metal, y en cada lado del cuerpo hay conexiones de entrada / salida (un par en cada lado).
La apariencia natural de los productos son flechas hidráulicas hechas de un tubo rectangular y redondo. Ambas opciones muestran alta eficiencia. Sin embargo, tiradores hidráulicos basados en tubos redondos todavía se consideran la opción preferida.
Tradicionalmente, la finalización del trabajo de instalación en el sistema de calefacción es el comienzo del siguiente proceso: las pruebas. La construcción creada del equipo de plomería se llena con agua (Т = 5 - 15 ° С), después de lo cual se inicia la caldera de calefacción.
Hasta que el refrigerante no se calienta a la temperatura requerida (dada por el programa de la caldera), el flujo de agua "gira" con la bomba de circulación del circuito primario. Las bombas de circulación de los circuitos secundarios no están conectadas. El refrigerante se dirige a lo largo de la flecha hidráulica desde el lado caliente al lado frío (Q1> Q2).
Siempre que el refrigerante alcance la temperatura establecida, se activan los circuitos secundarios del sistema de calefacción. Los flujos de refrigerante de los circuitos primario y secundario están alineados. Hydroarrow en tales condiciones solo funciona como filtro y salida de aire (Q1 = Q2).
Diagrama funcional de la acción de la flecha hidráulica clásica para tres modos diferentes de funcionamiento de la caldera. El esquema indica claramente la distribución del flujo de calor para cada modo individual de operación del equipo de la caldera.
Si alguna parte (por ejemplo, el contorno de la calefacción por suelo radiante) del sistema de calefacción alcanza el punto de calentamiento establecido, la selección del refrigerante por el circuito secundario se detiene temporalmente. La bomba de circulación se apaga automáticamente y el flujo de agua se dirige a través de la aguja hidráulica desde el lado frío hacia el lado caliente (Q1 <Q2).
Parámetros estimados de flechas hidráulicas.
El principal parámetro de referencia para el cálculo es la velocidad del refrigerante en la sección de movimiento vertical dentro de la aguja hidráulica. Por lo general, el valor recomendado no es más de 0.1 m / s, en cualquiera de las dos condiciones (Q1 = Q2 o Q1 <Q2).
La pequeña cantidad de velocidad se debe a conclusiones bastante razonables. A esta velocidad, la basura contenida en el flujo de agua (lodo, arena, piedra caliza, etc.) logra hundirse hasta el fondo de la tubería de la aguja hidráulica. Además, debido a la baja velocidad, la presión de temperatura necesaria tiene tiempo para formarse.
Dos tipos constructivos de tiradores hidráulicos, que generalmente se calculan: 1 - en tres diámetros; 2 - boquillas alternas. Independientemente de la adopción de una técnica particular, los parámetros básicos de los cálculos son siempre típicos: la tasa de flujo de refrigerante en los contornos y el parámetro de velocidad
La baja tasa de transferencia del refrigerante contribuye a una mejor separación del aire del agua para su posterior extracción a través de la ventilación del sistema de separación hidráulica. En general, el parámetro estándar se selecciona teniendo en cuenta todos los factores relevantes.
Para los cálculos, a menudo se usa el llamado método de tres diámetros y boquillas alternas. Aquí, el parámetro de diseño final es el valor del diámetro del separador.
Sobre la base del valor obtenido, se calculan todos los demás valores requeridos. Sin embargo, para averiguar el tamaño del diámetro del separador hidráulico, necesita los datos:
- caudal en el circuito primario (Q1);
- sobre el consumo en el circuito secundario (Q2);
- La velocidad del flujo vertical de agua en la aguja hidráulica (V).
De hecho, estos datos para el cálculo están siempre disponibles.
Por ejemplo, el caudal en el primer circuito es de 50 l / min. (A partir de las características técnicas de la bomba 1). El caudal en el segundo circuito es de 100 l / min. (A partir de las características técnicas de la bomba 2). El valor del diámetro de la aguja hidráulica se calcula mediante la fórmula:
La fórmula para calcular el diámetro de la tubería de la aguja hidráulica en función de los parámetros del caudal de refrigerante (caudal según las características de la bomba) y la velocidad del recorrido del flujo vertical.
donde: Q - la diferencia en los costos Q1 y Q2; V es la velocidad del canal vertical dentro de la flecha (0.1 m / s), π es un valor constante 3.14.
Mientras tanto, se puede elegir el diámetro del separador hidráulico (condicional) utilizando la tabla de valores estándar aproximados.
| La potencia de la caldera, kW. | Entrada, mm | Diámetro de la aguja hidráulica, mm |
| 70 | 32 | 100 |
| 40 | 25 | 80 |
| 25 | 20 | 65 |
| 15 | 15 | 50 |
El parámetro de altura para el dispositivo de separación de flujo de calor no es crítico. De hecho, la altura de la tubería se puede tomar cualquiera, pero teniendo en cuenta los niveles de suministro de tuberías entrantes / salientes.
La solución de cizallamiento para las boquillas.
La versión clásica del separador hidráulico implica la creación de boquillas situadas simétricamente entre sí. Sin embargo, la variante del circuito también se practica en una configuración ligeramente diferente, donde las boquillas están ubicadas de forma asimétrica. ¿Qué da esto?
El esquema de fabricación del separador hidráulico, en el que las tuberías del circuito secundario están ligeramente desviadas con respecto a las tuberías del circuito primario. Según los inventores (y la práctica comprobada), esta opción parece ser más productiva en el filtrado de partículas y la separación del aire.
Como muestra la aplicación práctica de los esquemas asimétricos, en este caso se produce una separación de aire más eficiente y se logra una mejor filtración (lodo) de las partículas suspendidas presentes en el refrigerante.
El número de conexiones en la aguja hidráulica.
Los circuitos clásicos determinan el suministro de cuatro tuberías al diseño del separador hidráulico. Esto inevitablemente plantea la cuestión de la posibilidad de aumentar el número de entradas / salidas. En principio, tal enfoque constructivo no está excluido. Sin embargo, la efectividad del esquema disminuye con un aumento en el número de entradas / salidas.
Considere una opción posible con un gran número de boquillas, en contraste con las clásicas, y analizaremos el funcionamiento del sistema de separación hidráulico para tales condiciones de instalación.
Esquema separador de distribución multicanal del flujo de calor. Esta opción le permite mantener un sistema más voluminoso, pero con el aumento en el número de tuberías más de cuatro, la efectividad del sistema en su conjunto se reduce considerablemente
En este caso, el flujo de calor Q1 es absorbido completamente por el flujo de calor Q2 para el estado del sistema, cuando el caudal de estos flujos es realmente equivalente:
Q1 = Q2 .
En el mismo estado del sistema, el flujo de calor Q3 es aproximadamente igual a los valores promedio de Tcp, que fluyen a través de las líneas de retorno (Q6, Q7, Q8). Al mismo tiempo, hay una ligera diferencia de temperatura en las líneas con Q3 y Q4.
Si el flujo de calor Q1 se vuelve igual en el componente térmico Q2 + Q3, la distribución de la diferencia de temperatura se observa en la siguiente relación:
T1 = T2, T4 = T5,
mientras que
T3 = T1 + T5 / 2 .
Si el flujo de calor Q1 se vuelve igual a la suma del calor de todos los demás flujos Q2, Q3, Q4, en este estado se igualan las cuatro cabezas de temperatura (T1 = T2 = T3 = T4).
Sistema de separación multicanal en cuatro entradas / cuatro salidas, a menudo utilizado en la práctica. Para dar servicio a los sistemas de calefacción de una empresa privada, esta solución satisface plenamente los parámetros tecnológicos y estabiliza el funcionamiento de la caldera.
En esta situación en sistemas multicanal (más de cuatro), se observan los siguientes factores que tienen un impacto negativo en el funcionamiento del dispositivo en su conjunto:
- Reducción de la convección natural dentro del separador hidráulico;
- se reduce el efecto de la mezcla natural con el flujo de retorno;
- La eficiencia global del sistema tiende a cero.
Resulta que la salida del esquema clásico con un aumento en el número de ramificaciones elimina casi por completo la propiedad de trabajo que debería tener un tirador de giroscopios.
Separador hidráulico sin filtro.
El diseño de la flecha, donde se excluye la presencia de las funciones del separador de aire y el filtro-sumidero, también se desvía un poco del estándar aceptado. Mientras tanto, en este diseño, puede obtener dos flujos con diferentes velocidades de movimiento (contornos dinámicamente independientes).
Solución de diseño no estándar para la fabricación de flechas hidráulicas. Se diferencia de los clásicos en que no hay funciones de filtrado y extracción de aire. Además, la distribución del flujo de calor tiene un esquema de transporte perpendicular, que logra el aislamiento de la velocidad.
Por ejemplo, existe el flujo de calor del circuito de la caldera y el flujo de calor del circuito del equipo de calefacción (radiadores). Diseño no estándar, donde la dirección de flujo perpendicular, el caudal del circuito secundario con dispositivos de calentamiento aumenta significativamente.
En el contorno de la caldera, por el contrario, el movimiento es lento. Es cierto, esta es una visión puramente teórica. Prácticamente es necesario probar en condiciones específicas.
¿Qué es la flecha útil?
La necesidad de utilizar el diseño clásico del separador hidráulico es evidente. Además, en sistemas con calderas, la introducción de este elemento se convierte en una acción obligatoria.
La instalación de las flechas hidráulicas en el sistema mantenido por la caldera garantiza la estabilidad del flujo (flujo de refrigerante). Como resultado, el riesgo de golpes de temperatura y golpes de agua se elimina por completo.
Ejemplos de tiradores hidráulicos en la clásica versión simple basada en tuberías de plástico. Ahora tales estructuras se pueden encontrar incluso más a menudo que las de metal. La efectividad de la acción es casi la misma que en el metal, pero el hecho de ahorrar en el dispositivo y la implementación en el sistema
Para cualquier sistema de calentamiento de agua convencional hecho sin un separador hidráulico, la desconexión de parte de las líneas está inevitablemente acompañada por un fuerte aumento de la temperatura del circuito de la caldera debido al bajo flujo. Al mismo tiempo, hay un retorno del flujo de retorno altamente enfriado.
Existe un riesgo de formación de martillos de agua. Tales fenómenos están plagados de la rápida falla de la caldera y reducen significativamente la vida útil del equipo.
En la mayoría de los casos, las construcciones de plástico son adecuadas para sistemas domésticos. Esta aplicación parece ser más económica de instalar.
Además, el uso de accesorios permite instalar un sistema de tuberías de plástico y conectar flechas hidráulicas de plástico sin soldadura. Desde el punto de vista del servicio, estas soluciones también son bienvenidas, ya que el separador hidráulico instalado en los accesorios es fácil de quitar en cualquier momento.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Video sobre la aplicación práctica: cuando surja la necesidad de instalar una aguja hidráulica y cuando no sea necesario.
La importancia de los tiradores hidráulicos en la distribución del flujo de calor es difícil de sobreestimar. Este es realmente el equipo necesario que debe instalarse en cada sistema de calefacción individual y en el suministro de agua caliente.
Lo principal es calcular, diseñar, fabricar correctamente un dispositivo: un separador hidráulico. Es un cálculo exacto que le permite lograr el máximo rendimiento del dispositivo.
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