Spesso, sulle pagine delle risorse Internet, puoi trovare una descrizione molto concisa, scritta solo in termini tecnici idrofucili. In questo articolo cercheremo di svelare cos'è una pistola idraulica e perché è necessaria.

Pistola a idrogetto- utilizzato per la separazione idraulica dei flussi. Pertanto, il separatore idraulico è una sorta di canale tra i circuiti, che consente di realizzare circuiti dinamicamente indipendenti per trasferire il movimento dal liquido di raffreddamento. Più spesso su Internet viene utilizzato il nome ufficiale: pistola idraulica —separatore idraulico.

Perché hai bisogno di una freccia idraulica nell'impianto di riscaldamento?

In un impianto di riscaldamento, una freccia idraulica è un collegamento tra due circuiti di scambio termico separati e neutralizza completamente l'influenza dinamica tra i circuiti. Ha due scopi:

• in primo luogo, elimina l'influenza idrodinamica, in fase di spegnimento e su alcuni circuiti dell'impianto di riscaldamento, sull'intero bilancio idrodinamico. Ad esempio, quando si utilizza il riscaldamento a radiatori, il riscaldamento a pavimento e il riscaldamento della caldaia, è opportuno separare ciascun flusso in un circuito separato per escludere l'influenza reciproca. ()
• il secondo - con una piccola portata del liquido di raffreddamento - dovrebbe ricevere una grande portata per il secondo circuito creato artificialmente. Ad esempio, quando si utilizza una caldaia con una portata di 40 l / min, l'impianto di riscaldamento risulta avere una portata 2-3 volte maggiore (consuma 120 l / min). In questo caso è consigliabile installare il primo circuito come circuito caldaia e installare il sistema di disaccoppiamento riscaldamento come secondo circuito. In generale, non è economicamente fattibile accelerare la caldaia più di quanto previsto dal costruttore della caldaia, in questo caso aumenta anche la resistenza idraulica, o non fornisce la portata richiesta o aumenta il carico di movimento del fluido, che porta ad un aumento del consumo di energia della pompa.

Su quale principio funziona una pistola idraulica?

La circolazione del liquido di raffreddamento nel circuito primario viene creata utilizzando la prima pompa. La seconda pompa crea la circolazione attraverso la freccia idraulica nel secondo circuito. Pertanto, il liquido di raffreddamento viene miscelato nella pistola idraulica. Se la portata in entrambi i circuiti è la stessa per noi, il liquido di raffreddamento penetra liberamente da un circuito all'altro, creando, per così dire, un unico circuito comune. In questo caso, nella pistola idraulica non viene creato alcun movimento verticale, oppure questo movimento è prossimo allo zero. Se la portata nel secondo circuito è maggiore rispetto al primo circuito, il liquido di raffreddamento si sposta dal basso verso l'alto nella freccia idraulica e, con una portata maggiore nel primo circuito, dall'alto verso il basso.

E durante l'installazione della pistola idraulica, è necessario ottenere un movimento verticale minimo. Il calcolo economico mostra che questo movimento non dovrebbe superare 0,1 m/s.

Perché ridurre la velocità verticale in una pistola idraulica?

La freccia idraulica funge anche da pozzetto per i detriti nell'impianto; a basse velocità verticali, la spazzatura si deposita gradualmente nella freccia idraulica, venendo rimossa dall'impianto di riscaldamento.

Creazione della convezione naturale del liquido di raffreddamento nella freccia idraulica, quindi il liquido di raffreddamento freddo scende e quello caldo si alza. Pertanto, viene creata la differenza di temperatura necessaria. Utilizzando un pavimento caldo è possibile ottenere una temperatura più bassa del liquido di raffreddamento nel circuito secondario e una temperatura più alta per la caldaia, garantendo un rapido riscaldamento dell'acqua.

Riducendo la resistenza idraulica nella freccia idraulica,

Separazione di microscopiche bolle d'aria dal liquido di raffreddamento, rimuovendolo così dall'impianto di riscaldamento attraverso lo sfiato dell'aria.

Come scoprire che hai bisogno di una pistola idraulica?

Di norma, una freccia idraulica è installata in case con una superficie di oltre 200 mq, in quelle case in cui è presente un complesso sistema di riscaldamento. Dove viene utilizzata la distribuzione del liquido di raffreddamento in più circuiti. È auspicabile rendere tali circuiti indipendenti dagli altri nel sistema di riscaldamento generale. La freccia idraulica permette di creare un impianto di riscaldamento perfettamente stabile e di distribuire il calore in tutta la casa nelle giuste proporzioni. Quando si utilizza un tale sistema, la distribuzione del calore lungo i contorni diventa accurata e le deviazioni dai parametri impostati sono escluse.

Vantaggi dell'utilizzo di pistole idrauliche.

Protezione degli scambiatori di calore in ghisa eliminando gli shock termici. In un sistema convenzionale, senza l'utilizzo di una freccia idraulica, si crea un forte aumento della temperatura allo spegnimento di alcuni rami e al successivo arrivo di un liquido di raffreddamento già freddo. La freccia idraulica fornisce un flusso costante della caldaia, riducendo la differenza di temperatura tra mandata e ritorno.

Aumenta la durata e l'affidabilità delle apparecchiature della caldaia grazie al funzionamento stabile senza sbalzi di temperatura.

Mancanza di squilibrio e creazione di stabilità idraulica dell'impianto di riscaldamento. È la freccia idraulica che consente di aumentare la portata aggiuntiva del liquido di raffreddamento, cosa molto difficile da ottenere installando pompe aggiuntive.

Il principio di funzionamento del video della freccia idraulica

Sistema di riscaldamento dell'acqua- Si tratta di un'unità che riscalda costantemente ed efficientemente gli ambienti di un piccolo appartamento e di un quartiere residenziale della città.

Affinché questa unità funzioni correttamente con la massima efficienza, è necessario mantenere la pressione, la temperatura e la portata del refrigerante in diverse parti di questo sistema entro limiti ottimali.

Più grande e complesso è questo sistema, più difficile è mantenere un equilibrio di parametri al suo interno. Il compito di controllare il riscaldamento dell'acqua aiuta a risolvere un semplice dettaglio: pistola idraulica.

Lo chiamano pistola ad acqua recipiente metallico verticale installato tra la caldaia e il resto dell'impianto di riscaldamento.

Questo articolo ha molti sinonimi: bottiglia, separatore idraulico, distributore idraulico, collettore idraulico, ecc.

Di norma, il separatore idraulico è collegato all'impianto quattro ugelli. Da un lato, sono collegati i tubi diretti e di ritorno della caldaia e, dall'altro, i tubi di mandata e ritorno dell'impianto di riscaldamento.

Nelle grandi case con un gran numero di radiatori, invece dei tubi di alimentazione e ritorno, si attaccano collettore di mandata e ritorno, con l'ausilio del quale avviene la distribuzione e la raccolta dei flussi di refrigerante.

Attraverso il distributore idraulico vengono talvolta collegate al gruppo di riscaldamento più caldaie funzionanti in parallelo. In questo caso, il numero di tubi aumenta.

Alcuni produttori di apparecchiature di riscaldamento includono necessariamente nel set di parti per l'installazione distributore idraulico. Questa parte è inclusa non solo nei set standard per unità di una certa potenza, ma può anche essere calcolata per un sistema di riscaldamento su ordine speciale.

Il principio di funzionamento della pistola idraulica

All'avvio, raggiungere la modalità impostata e spegnere il riscaldamento nel sistema di riscaldamento dell'acqua, varie emergenze.

Uno di loro è chiamato colpo di calore. Dopo aver avviato la caldaia, il liquido di raffreddamento si riscalda ed entra nelle batterie.

Tuttavia, le batterie vengono riempite con liquido di raffreddamento freddo, che viene espulso da esse ed entra nella caldaia già riscaldata. Raffreddamento brusco e irregolare dei tubi dello scambiatore di calore della caldaia porta alla loro deformazione..

Gli scambiatori di calore in ghisa sono fragili e particolarmente sensibile al rapido riscaldamento irregolare. Quando il riscaldamento viene avviato senza un separatore idraulico, spesso si rompono e si guastano.

Probabilità di fallimento le apparecchiature di riscaldamento aumentano significativamente se:

• l'impianto viene avviato rapidamente all'inizio della stagione a basse temperature o dopo uno spegnimento e riparazioni urgenti;
• per qualche motivo, le pompe sono spente;
• parte dei contorni è bloccata.

L'unità di riscaldamento multicircuito ne soffre svantaggio significativo: Se una parte dei circuiti è bloccata, la pressione e la portata nei circuiti di lavoro aumentano, il che può causare surriscaldamento e danni.

Importante: una freccia idraulica in un sistema di riscaldamento multicircuito elimina le forti fluttuazioni di pressione e portata e, di conseguenza, l'influenza reciproca negativa dei circuiti.

Oltre alla funzione principale di regolazione della pressione e della portata, il separatore idraulico raccoglie bolle d'aria e impurità meccaniche che migrano attraverso i tubi. L'aria viene rimossa dal sistema attraverso una valvola nella parte superiore e il fango viene rimosso attraverso una valvola nella parte inferiore della pistola idraulica.

Grazie a questo funzione di pulizia l'ossidazione dei metalli rallenta nei punti di contatto con il liquido di raffreddamento, aumentando la durata e riducendo la probabilità di rottura di tali parti:

• batterie;
• valvole di intercettazione e controllo (rubinetti, saracinesche, valvole di bypass, ecc.);
• pompe;
• scambiatori di calore.

Il riscaldamento all'inizio della stagione inizia a temperatura da +5 a +15°С. Dopo che l'installazione o la riparazione è stata completata e il sistema è stato riempito di liquido di raffreddamento, la caldaia viene avviata e la pompa di circolazione viene accesa.

Riscaldato circa fino a +60°C il liquido entra nelle batterie e al suo posto viene fornita acqua con una temperatura di circa + 10 ° C alla caldaia. Esiste il rischio di shock termico e distruzione di parti della caldaia.

Se tra caldaia e collettori è montata una freccia idraulica, parte del flusso di refrigerante caldo non viene inviato ai radiatori, ma viene miscelato con quello freddo e restituito al riscaldamento. Pertanto, la differenza di temperatura del liquido di raffreddamento tra le tubazioni di alimentazione e di ritorno diminuisce e pericolo di distruzione della caldaia viene liquidato.

Dopo aver scaldato il liquido in tutto il sistema, la maggior parte entra nei radiatori. Inoltre, il distributore idraulico svolge la funzione di depuratore d'acqua da aria e fanghi. Tuttavia, il ruolo della freccia idraulica non si limita a queste funzioni.

L'unità funziona in diverse modalità a seconda della temperatura dell'aria esterna. Durante un disgelo, la richiesta di riscaldamento diminuisce. Teste termiche del radiatore ridurre il gioco o bloccare completamente il flusso del liquido di raffreddamento.

Resistenza idraulica il sistema è in crescita, quindi il flusso principale del liquido di raffreddamento non è diretto alle batterie, ma attraverso la freccia idraulica alla caldaia. L'automazione della caldaia spegne il riscaldamento e l'acqua circola attraverso il distributore idraulico.

Quando la temperatura nelle stanze scendere al di sotto del normale, le testine termiche aprono le valvole, facendo passare il flusso nelle batterie, e l'automazione riaccende il riscaldamento.

Importante: la freccia idraulica partecipa costantemente alla ridistribuzione dei flussi e attenua la differenza di temperatura nell'impianto di riscaldamento.

Metodi di calcolo

Per un sistema di riscaldamento di una certa potenza, puoi ritiro in negozio il giusto insieme di parti. Il distributore idraulico è incluso in tale set e non è necessario calcolarne i parametri.

Ma con l'autoassemblaggio, è necessario calcolare le dimensioni della freccia idraulica prima della produzione, in modo che l'unità di riscaldamento funzioni alla massima efficienza.

Esiste due modi per calcolare:

• metodo di tre diametri;

• metodo di ugelli alternati.

Primo modo implementato dalla formula:

dove D è il diametro interno della freccia idraulica, mm;

d è il diametro interno dei tubi di derivazione, mm;

P - potenza caldaia in kW;

c è la capacità termica dell'acqua (4183 J/kg gradi);

W - la velocità del liquido di raffreddamento attraverso il diametro della freccia idraulica (consigliato 0,2 m / s);

ΔT è la differenza di temperatura tra mandata e ritorno.

Come puoi vedere, il diametro del separatore idraulico è pari a tre volte il diametro di uno qualsiasi degli ugelli. C'è anche relazione tra la portata della pompa e il diametro di ingresso:

dove D è il diametro del tubo di alimentazione in mm;

Q - portata della pompa in m³ / s;

In un sistema di riscaldamento dell'acqua per una casa di 200 m² e più necessariamente devi accendere la pistola idraulica. Le unità di potenza inferiore, progettate per un'area più piccola, possono essere dotate di questo dispositivo a piacimento. In ogni caso, le prestazioni dell'impianto di riscaldamento stanno migliorando.

Il distributore idraulico può essere acquistato in un set. Per sistemi complessi e potenti, devi farlo calcolo individuale questo apparecchio. Il calcolo viene eseguito secondo un programma speciale.

Come funziona il separatore idraulico, guarda il video qui sotto:

Lo schema di funzionamento dell'impianto di riscaldamento con una freccia idraulica, perché è necessario e di cosa si tratta, scoprilo dal video:

Questo elemento ha diversi nomi ugualmente usati: separatore termoidraulico, freccia idraulica, separatore idraulico, anuloide.

Per le caldaie della categoria a combustione lunga, l'uso di un interruttore idraulico è più significativo rispetto alle caldaie a gas.
Ciò è dovuto al fatto che le caldaie di questo tipo funzionano in diverse fasi: attenuazione, combustione, accensione, ecc. (in un ciclo). In tutte queste fasi è importante mantenere la combustione in una modalità ottimale.

Freccia idraulica: il principio di funzionamento dell'elemento CO specificato è garantire il bilanciamento della caldaia in funzione rispetto all'impianto di riscaldamento.

Il dispositivo della freccia idraulica è un tubo con quattro tubi saldati al suo interno. Alcuni produttori dotano l'anuloide di funzioni aggiuntive:

• Separatore d'aria, funzionante in abbinamento ad uno sfogo aria automatico;
• Isolamento termico rimovibile;
• Un rubinetto che permette di drenare il liquido di raffreddamento dal prodotto;
• Sifone (cioè il prodotto svolge le funzioni di un pozzetto).

Tutto quanto sopra ci consente di affermare che la pistola idraulica è un elemento indipendente abbastanza importante della SO.

Perché hai bisogno di una freccia idraulica?

L'impianto di riscaldamento di qualsiasi edificio residenziale è multifunzionale. Inoltre, ciascuna delle sue funzioni intrinseche deve essere implementata indipendentemente dalle altre in termini di differenza di pressione, portata del refrigerante o tempo.

È abbastanza difficile ottenere ciò, poiché il liquido di raffreddamento in tutti i sottosistemi menzionati proviene da un'unica fonte, il che porta alla loro interdipendenza e allo squilibrio di CO parziale o completo.

Per evitare un tale risultato, gli interscambi idraulici vengono eseguiti in CO. Il dispositivo della freccia idraulica è un tale disaccoppiamento.

Quando si costruisce un CO (sistema di riscaldamento) su una caldaia a combustibile solido, che è la principale fonte di calore, l'acqua viene riscaldata da una caldaia a riscaldamento indiretto, il cui circuito ha una resistenza inferiore di un ordine di grandezza rispetto alla resistenza della CO stessa .

Quest'ultimo, abbastanza spesso, abbina componenti con diverse resistenze idrauliche (pavimenti termoisolati, bagno, cucina). Cioè, abbiamo un generatore di calore e tre consumatori, ognuno dei quali ha il proprio regime di temperatura e resistenza. Devono essere combinati. E questo deve essere fatto senza causare danni a nessuno di questi sistemi.

La risposta alla domanda "a cosa serve la freccia idraulica?" abbastanza semplice. Consente di dividere il sistema in due circuiti quasi indipendenti:

• Il primo è il circuito del generatore di calore.
• Il secondo è lo schema generale degli altri sottosistemi inclusi nella CA.

La presenza di un (primo) circuito della caldaia offre un'opportunità tecnica per escludere l'influenza del secondo circuito sul generatore di calore. E viceversa.

Nel circuito generale, i sottosistemi in esso inclusi sono disaccoppiati secondo lo stesso principio. E la loro influenza reciproca è trascurabile.

La presenza di un dispositivo come un separatore idraulico nell'impianto di riscaldamento consente di risolvere con successo questo problema (bilanciando i consumatori e la caldaia).

Si consiglia vivamente di utilizzare il separatore idraulico nell'impianto di riscaldamento in CO quando, in sua assenza, la caduta di pressione tra il ritorno e la mandata supera i 0,4 metri di colonna d'acqua.

All'interno del separatore idraulico si compenetrano acqua calda e fredda.

Il funzionamento della freccia idraulica avviene in una delle tre possibili modalità:

1. La portata del primo circuito è uguale alla portata del secondo circuito. La modalità è implementata con pompe opportunamente selezionate, a condizione che tutte le pompe della caldaia e il CO funzionino contemporaneamente in modalità normale.
2. La portata del secondo circuito supera la portata del primo. Viene implementato nei casi in cui è sufficiente per CO che funzioni una sola caldaia dell'intera cascata.
3. La portata del primo circuito supera la portata del secondo. Viene implementato quando non tutte le zone CO devono essere alimentate con calore, o non è necessario fornirlo affatto.

Il funzionamento dell'interruttore idraulico offre la possibilità tecnica di effettuare una regolazione profonda della caldaia del design specificato e del CO. Pertanto, risparmiare su di esso non vale la pena.

Calcolo e selezione di una freccia idraulica per un impianto di riscaldamento

È meglio selezionare una freccia idraulica tra quelle prodotte in fabbrica, quindi acquistarla e installarla nella CO. Ma, se lo desideri, puoi creare tu stesso l'elemento specificato.
In questo caso, le dimensioni ottimali del prodotto possono essere calcolate secondo una delle due opzioni più utilizzate.

Il calcolo dell'interruttore idraulico può essere eseguito utilizzando il metodo a tre diametri o utilizzando il metodo a ugelli alternati.

L'unica dimensione che dovrebbe essere calcolata quando si sceglie un separatore idraulico è il diametro della freccia idraulica o dei tubi di ingresso.

La dipendenza del diametro della freccia idraulica dal volume del flusso massimo possibile del liquido di raffreddamento nell'impianto è determinata dalla formula:

Re=3*d=18,8*√G/W

D è il diametro della freccia idraulica (mm);
d è il diametro dei tubi di ingresso (mm);
G - il flusso massimo possibile del liquido di raffreddamento attraverso la freccia idraulica (m3/ora);
W - velocità (max) di movimento del liquido di raffreddamento attraverso la sezione trasversale della freccia idraulica (m / s)

L'anuloide viene selezionato tenendo conto del valore massimo tecnicamente possibile della portata del liquido di raffreddamento nell'impianto (m3 all'ora) e della velocità minima del liquido di raffreddamento nei tubi di ingresso o nella pistola idraulica stessa.

Per equalizzare la pressione idraulica nell'impianto di riscaldamento e ridurre la pressione sulla caldaia viene utilizzato un separatore idraulico o, più semplicemente, una freccia idraulica. Questo dispositivo è un pezzo di tubo a sezione rotonda o quadrata, con tubi di derivazione saldati ad esso. Una vista generale di un tale dispositivo può essere vista nella figura seguente.

Che aspetto ha una freccia idraulica per un sistema di riscaldamento

Come si vede dalla figura, da un lato e dall'altro, sono presenti delle derivazioni per il collegamento delle tubazioni provenienti dalla caldaia e dai circuiti dell'impianto di riscaldamento. Nella parte superiore, di solito c'è una valvola automatica per il rilascio dell'aria e nella parte inferiore c'è una valvola per scaricare i sedimenti dall'impianto di riscaldamento.

Utilizzo

Tipicamente, un separatore idraulico viene installato nei seguenti casi:

1. Se la casa dispone di un impianto di riscaldamento grande e potente con un gran numero di radiatori, ma allo stesso tempo con un piccolo circuito idrico della caldaia di riscaldamento. Se un tale sistema funziona senza una freccia idraulica, in primo luogo, è molto difficile bilanciarlo, se possibile, e in secondo luogo, viene creato un grande carico sulla pompa della caldaia di riscaldamento, che la disabilita rapidamente.
2. Se l'impianto di riscaldamento è combinato da più circuiti: radiatori, riscaldamento a pavimento, caldaia a riscaldamento indiretto. In tali sistemi di riscaldamento senza separatore idraulico, quando un circuito viene spento, può verificarsi uno squilibrio dell'impianto di riscaldamento con un forte aumento della temperatura del liquido di raffreddamento. Ciò influisce negativamente anche sul funzionamento della caldaia.
3. Quando si utilizzano due o più caldaie di riscaldamento in un sistema di riscaldamento per collegarle in un sistema di riscaldamento.

Installando una freccia idraulica nell'impianto di riscaldamento, è possibile ottenere le seguenti modifiche positive:

1. Riscaldamento uniforme di tutte le batterie dell'impianto di riscaldamento. Con un buon corretto bilanciamento è possibile impostare il regime termico ottimale nell'impianto di riscaldamento.
2. Funzionamento coordinato di circuiti a pavimento dell'acqua, batterie di riscaldamento e caldaia a riscaldamento indiretto.
3. La capacità di rimuovere lo sporco accumulato e l'aria in eccesso nel sistema di riscaldamento. Con l'aiuto di un rubinetto di scarico e di una valvola dell'aria automatica sulla freccia idraulica, è possibile rimuovere varie scorie dall'impianto di riscaldamento.
4. È possibile coordinare il funzionamento di due caldaie, senza utilizzare apparecchiature ingombranti complesse.

Svantaggi dell'utilizzo di una pistola idraulica:

1. La necessità di lavorare solo su impianti di riscaldamento con circolazione forzata del liquido di raffreddamento;
2. È necessario installare una pompa di circolazione aggiuntiva per ogni circuito.

La freccia idraulica nell'impianto di riscaldamento è installata rigorosamente in verticale, in modo che i sedimenti si raccolgano nella parte inferiore e l'aria esca dall'impianto di riscaldamento nella parte superiore.

Dispositivo e principio di funzionamento

Lo schema del dispositivo separatore idraulico industriale è mostrato nella figura seguente.

Dispositivo separatore idraulico

Nella figura il movimento dell'acqua dalla caldaia è indicato dalla freccia rossa. L'acqua, entrando nella freccia idraulica, gira intorno alla piastra divisoria (2) ed entra attraverso il canale di evacuazione dell'aria (3) al raddrizzatore di flusso (4). Per scaricare l'aria in eccesso dall'acqua, il design prevede uno sfiato automatico dell'aria (1). Per controllare la temperatura dell'acqua nella freccia idraulica, nel manicotto (5) è installato un termometro. L'ulteriore movimento dell'acqua nel sistema è indicato dalla freccia rossa. La freccia blu mostra il movimento inverso dell'acqua dall'impianto alla caldaia. Attraverso le piastre divisorie (6) l'acqua viene miscelata nella pistola idraulica. Nella parte inferiore della freccia idraulica è presente un raccogli sporco con piastre (7). Lo sporco dalla pistola idraulica viene scaricato da una gru (9).

Come si può vedere dalla figura, il design non è così complicato e quindi non ci sono requisiti speciali per il funzionamento. Hai solo bisogno di monitorare il funzionamento della presa d'aria automatica e scaricare lo sporco accumulato dalla pistola idraulica.

Lo schema di collegamento e le modalità di funzionamento della freccia idraulica sono riportati nella figura seguente.

Schema delle modalità operative della pistola idraulica

La figura mostra tre opzioni principali per il funzionamento di una pistola idraulica. Come si vede dalla figura, nel primo caso l'impianto di riscaldamento consuma meno liquido di raffreddamento di quello prodotto dalla caldaia di riscaldamento. Allo stesso tempo, nella freccia idraulica, si osserva il movimento dell'acqua verso il basso, nella direzione del movimento dell'acqua nel circuito della caldaia. Questa situazione può verificarsi se, ad esempio, funzionano le valvole termiche nell'impianto di riscaldamento, che limitano il flusso dell'acqua. Nel secondo caso, le portate del vettore di calore dell'impianto di riscaldamento e della caldaia sono le stesse e il riscaldamento funziona nella modalità ottimale. In questo caso, il movimento dell'acqua lungo la freccia idraulica non viene osservato. La terza opzione è quando la portata dell'impianto di riscaldamento è maggiore della portata della caldaia. In questo caso, l'acqua nella freccia idraulica si alza.

Schemi di produzione

Le pistole idrauliche di fabbricazione industriale non sono economiche e molte le realizzano con le proprie mani. In questo caso, è necessario effettuare calcoli preliminari. Le principali dimensioni di progetto sono mostrate nella figura seguente.

Schema di una freccia idraulica con le principali dimensioni calcolate

Come si può vedere dalla figura, il diametro della freccia idraulica stessa è preso pari a tre diametri dei tubi di ingresso, quindi i calcoli si riducono principalmente alla determinazione del diametro della freccia idraulica.

La figura mostra due opzioni per pistole idrauliche. Lo scopo della seconda opzione è migliore della prima in quanto l'acqua, quando attraversa la tubazione di alimentazione, viene liberata dalle bolle d'aria e, quando ritorna, elimina meglio i fanghi.

Il calcolo si riduce principalmente alla determinazione del diametro della freccia idraulica:

dove:

• D è il diametro della freccia idraulica in mm;
• d è il diametro dell'ingresso in mm, generalmente preso pari a D / 3;
• 1000 - fattore di conversione metri in mm;
• P - potenza della caldaia in kJ;
• π è il numero pi = 3,14;
• C - capacità termica del liquido di raffreddamento (acqua - 4.183 kJ / kg C°);
• W - la velocità verticale massima del movimento dell'acqua nella freccia idraulica, m / s, generalmente presa pari a 0,1 m / s;
• ΔT è la differenza di temperatura del termovettore all'ingresso e all'uscita della caldaia, С°.

Puoi anche calcolare usando la seguente formula:

• Q è la portata del refrigerante, m³/s;
• V è la velocità del movimento dell'acqua nella freccia idraulica, m/s;

Inoltre, per calcolare il diametro della freccia idraulica, esiste una tale formula:

• G - consumo, m³ / ora;
• W è la velocità del movimento dell'acqua, m/s;

L'altezza della freccia idraulica può essere qualsiasi ed è limitata solo dall'altezza del soffitto nella stanza.

Se il diametro della freccia idraulica è abbastanza grande, puoi ottenerne due in uno: una freccia idraulica e un accumulatore di calore, il cosiddetto separatore capacitivo.

Schema di un separatore capacitivo in un impianto di riscaldamento

Come si può vedere dalla figura, questo tipo di freccia idraulica ha un grande volume, circa 300 litri o più, quindi, oltre a svolgere il suo compito principale, è anche in grado di accumulare calore. L'uso di una freccia idraulica di questo tipo è particolarmente giustificato durante il riscaldamento con una caldaia a combustibile solido, in quanto è in grado di attenuare le fluttuazioni di temperatura della caldaia di riscaldamento e immagazzinare l'energia termica della caldaia dopo la fine della combustione per un bel po' a lungo.

È necessario conoscere alcune delle sfumature quando si utilizza questo tipo di pistola idraulica:

1. In primo luogo, una tale freccia idraulica deve essere isolata, perché altrimenti riscalderà il locale caldaia e non emetterà calore all'impianto di riscaldamento.
2. La caldaia produrrà meno energia. Ciò è dovuto al fatto che è richiesta un'elevata temperatura del liquido di raffreddamento e sulle caldaie sono installate apparecchiature automatiche, che ridurranno automaticamente la sua potenza per ridurre la temperatura di uscita.

Freccia idraulica per più circuiti

Per il riscaldamento di più circuiti, sono disponibili diversi modelli di separatori idraulici.

Schema di utilizzo di una freccia idraulica in un sistema di riscaldamento con più circuiti

Come si può vedere dalla figura, in questo disegno, l'acqua entra dalla caldaia alla freccia idraulica e vi ritorna attraverso due ugelli, e viene scaricata nel sistema attraverso diversi. Tale schema di collegamento consente di separare i circuiti di riscaldamento e fornire acqua con un gradiente di temperatura diverso a ciascun circuito.

Se crei un dispositivo secondo questo principio, durante il suo funzionamento accadrà quanto segue:

1. L'acqua calda proveniente dalla tubazione (T1) sarà assorbita dalla tubazione (T2), con una portata di Q1=Q2.
2. Se Q1=Q2 l'acqua in ingresso nella tubazione (T3) diventa uguale in temperatura alla temperatura delle tubazioni (T6), (T7), (T8), e la differenza di temperatura tra (T3) e (T4) non è significativa.
3. Se Q1=Q2+Q3 0.5, avviene: temperatura T1=T2, T3=(T1+T5)/2, T4=T5.
4. Se Q1=Q2+Q3+Q4, allora T1=T2=T3=T4.

Come si può vedere, un tale schema di collegamento presenta una serie di svantaggi e non può separare qualitativamente il circuito di riscaldamento con il gradiente di temperatura desiderato.

Per distribuire correttamente la temperatura lungo i circuiti, utilizzare il seguente schema di collegamento:

Diagramma idraulico a freccia per la corretta distribuzione della temperatura lungo i contorni

Quando alimentato secondo questo schema, è necessario osservare alcune condizioni per il corretto funzionamento del dispositivo:

1. La condotta (T1) deve trovarsi sopra la condotta (T2).
2. Il tubo (T9) deve trovarsi esattamente al centro tra i tubi (T3) e (T4).
3. Le tubazioni (T10) e (T5) devono essere posizionate ad una distanza di almeno 20 cm l'una dall'altra.
4. Il tubo (T5) deve essere posizionato sopra i tubi (T6), (T7) e (T8) in modo che l'acqua proveniente da questi tubi venga miscelata prima di essere immessa nel tubo (T5).
5. La distanza tra i tubi (T2), (T3) e (T4) deve essere il più possibile uguale.

Con questo schema di funzionamento è possibile equalizzare la temperatura nei circuiti mediante valvole di bilanciamento sulle tubazioni (T1), (T9) e (T10). Ciò è particolarmente utile per una caldaia che deve fornire la temperatura più alta del fluido di riscaldamento per il riscaldamento a pavimento con la temperatura più bassa.

Al posto delle valvole di bilanciamento, in quanto troppo costose, si possono utilizzare valvole modulanti convenzionali.

È inoltre possibile collegare il circuito secondo il seguente schema di collettori:

Schema collettore per il collegamento di una freccia idraulica

Con questo schema di collegamento anche la differenza di temperatura è regolata da valvole di bilanciamento, ma non entro gli stessi limiti dello schema precedente. In questo caso, il diametro dei collettori deve essere sufficientemente grande per una distribuzione uniforme del liquido di raffreddamento.

Disegni di frecce idrauliche

Se, quando si utilizza una freccia idraulica, l'obiettivo non è rimuovere i fanghi e l'aria dall'impianto di riscaldamento, è possibile posizionarlo orizzontalmente secondo il seguente schema:

Schema della disposizione orizzontale della freccia idraulica

Come si può vedere dalla figura, qui la freccia idraulica si trova orizzontalmente e gli ugelli, rispettivamente, possono essere sia dal basso che lateralmente. In questo caso, la lunghezza della freccia idraulica e la distanza tra le tubazioni possono essere qualsiasi cosa, è solo desiderabile che i tubi di ingresso e uscita siano posizionati a una distanza di almeno 20 cm l'uno dall'altro.

Di solito, un separatore idraulico è realizzato in metallo, ma se non vuoi che la ruggine penetri nel sistema, puoi realizzarlo da solo in polipropilene. Inoltre, se non sono presenti tubi in polipropilene di diametro adeguato, la struttura può assumere la seguente forma:

Pistola idraulica in tubi di plastica

Puoi renderlo ancora più semplice se metti un radiatore di riscaldamento invece di un tale design. Allo stesso tempo, deve essere isolato in modo da non cedere calore al locale caldaia. In caso contrario, si verificherà una perdita di calore.

Quando si utilizza una freccia idraulica in un sistema di riscaldamento, è possibile ottenere i seguenti miglioramenti nel lavoro:

1. La durata della caldaia è aumentata. Quando si lavora senza una freccia idraulica, è molto spesso possibile osservare sbalzi di temperatura nel sistema, che influiscono negativamente sul funzionamento della caldaia.
2. La possibilità di regolare la temperatura su ogni singolo circuito.

Nomina di una pistola idraulica. video

Il video qui sotto racconta il dispositivo, lo scopo e il principio di funzionamento della pistola idraulica.

Il separatore idraulico è considerato una delle soluzioni di maggior successo per la regolazione dell'impianto di riscaldamento. Nonostante i suoi svantaggi, come ad esempio la necessità di utilizzare pompe aggiuntive e l'impossibilità di lavorare in modalità senza pressione, l'uso di una freccia idraulica in un impianto di riscaldamento presenta numerosi vantaggi. Affronta al meglio la distribuzione della resistenza idraulica e del gradiente di temperatura nella rete di riscaldamento, mentre può essere realizzato a mano con mezzi improvvisati. Questo non si può dire, ad esempio, di una valvola a tre vie, per la cui fabbricazione è necessario almeno un tornio. E i costi operativi successivi sono ridotti al minimo. Quindi il separatore idraulico può essere considerato uno dei migliori mezzi per regolare l'impianto di riscaldamento in termini di prezzo/funzionalità.

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In complessi sistemi di riscaldamento ramificati, diventa necessario regolare dispositivi e assiemi per il loro lavoro ben coordinato. Per combinare nodi disparati in un unico sistema e garantire il loro lavoro coordinato, viene utilizzata una freccia idraulica per il riscaldamento. Considereremo il dispositivo e il principio di funzionamento del separatore idraulico, le sue diverse modalità di funzionamento e le caratteristiche aggiuntive. Sarà anche utile imparare come si calcola il separatore idraulico e come si abbina al collettore.

Negli impianti di riscaldamento ramificati complessi, anche le pompe sovradimensionate non saranno in grado di far corrispondere i diversi parametri e condizioni operative dell'impianto. Ciò influirà negativamente sul funzionamento della caldaia e sulla durata di apparecchiature costose. Inoltre, ciascuno dei circuiti collegati ha la propria pressione e prestazioni. Ciò porta al fatto che l'intero sistema non può funzionare contemporaneamente.

Anche se ogni circuito è dotato di una propria pompa di circolazione, che soddisferà i parametri di una determinata linea, il problema non potrà che peggiorare. L'intero sistema diventerà sbilanciato, perché i parametri di ciascun circuito differiranno in modo significativo.

Per risolvere il problema, la caldaia deve produrre il volume di refrigerante richiesto e ogni circuito deve prelevare esattamente quanto necessario dal collettore. In questo caso, il collettore svolge le funzioni di separatore dell'impianto idraulico. È per isolare la mandata della “caldaia” dal circuito generale che è necessario un separatore idraulico. Il suo secondo nome è una freccia idraulica (GS) o una freccia idraulica.

Il dispositivo ha ricevuto questo nome perché, proprio come uno scambio ferroviario, può separare i flussi di refrigerante e indirizzarli al circuito desiderato. Questo è un serbatoio rettangolare o rotondo con tappi terminali. Si collega alla caldaia e al collettore e ha diversi tubi incassati.

Il principio di funzionamento del separatore idraulico

Il flusso del liquido di raffreddamento passa attraverso il separatore idraulico per il riscaldamento a una velocità di 0,1-0,2 metri al secondo e la pompa della caldaia accelera l'acqua a 0,7-0,9 metri. La velocità del flusso d'acqua viene smorzata modificando la direzione del movimento e il volume del fluido che passa. In questo caso, la perdita di calore nel sistema sarà minima.

Il principio di funzionamento della freccia idraulica è che il movimento laminare del flusso d'acqua praticamente non provoca resistenza idraulica all'interno del corpo. Questo aiuta a mantenere la portata e ridurre la perdita di calore. Tale zona tampone separa la catena di consumo e la caldaia. Ciò contribuisce al funzionamento autonomo di ciascuna pompa senza perturbare l'equilibrio idraulico.

Modalità operative

La freccia idraulica per impianti di riscaldamento ha 3 modalità di funzionamento:

1. Nella prima modalità, il separatore idraulico nell'impianto di riscaldamento crea condizioni di equilibrio. Cioè, la portata del circuito della caldaia non differisce dalla portata totale di tutti i circuiti collegati alla freccia idraulica e al collettore. In questo caso, il liquido di raffreddamento non rimane nel dispositivo e lo attraversa orizzontalmente. La temperatura del termovettore sui tubi di ingresso e di uscita è la stessa. Questa è una modalità operativa piuttosto rara in cui la pistola idraulica non influisce sul funzionamento del sistema.
2. A volte si verifica una situazione in cui la portata su tutti i circuiti supera le prestazioni della caldaia. Ciò accade alla massima portata di fluido da tutti i circuiti contemporaneamente. Cioè, la domanda di vettore di calore ha superato la capacità del circuito della caldaia. Ciò non comporterà un arresto o uno squilibrio del sistema, poiché nella freccia idraulica si formerà un flusso verticale verso l'alto, che garantirà la miscelazione del liquido di raffreddamento caldo dal piccolo circuito.
3. Nella terza modalità, il termometro per il riscaldamento funziona più spesso. In questo caso la portata del liquido riscaldato nel piccolo circuito è superiore alla portata totale nel collettore. Cioè, la domanda in tutti i circuiti è inferiore all'offerta. Anche questo non comporterà uno squilibrio del sistema, perché nel dispositivo si forma un flusso verticale verso il basso, che assicurerà che il volume di liquido in eccesso venga scaricato nel ritorno.

Caratteristiche aggiuntive della pistola idraulica

Il principio di funzionamento del separatore idraulico nell'impianto di riscaldamento sopra descritto consente al dispositivo di realizzare altre possibilità:

• Dopo essere entrati nel corpo del separatore, la portata diminuisce, il che porta alla decantazione delle impurità insolubili contenute nel liquido di raffreddamento. Per drenare il sedimento accumulato, nella parte inferiore della pistola idraulica è installata una gru.
• Riducendo la velocità del soffitto, dal liquido vengono rilasciate bolle di gas, che vengono rimosse dall'apparecchio attraverso una presa d'aria automatica installata nella parte superiore. Svolge infatti le funzioni di separatore aggiuntivo nell'impianto. È particolarmente importante rimuovere il gas all'uscita della caldaia, perché quando il liquido viene riscaldato a temperature elevate, aumenta la formazione di gas.
• Il separatore idraulico è molto importante negli impianti con caldaie in ghisa. Se una tale caldaia è collegata direttamente al collettore, l'ingresso di acqua fredda nello scambiatore di calore porterà alla formazione di crepe e al guasto dell'apparecchiatura.

Dispositivo idrofucile

Consideriamo ora il dispositivo della pistola idraulica. Il dispositivo ha un design semplice. Esistono unità di diverse dimensioni e configurazioni, ma soddisfano tutte determinate regole. In vendita puoi trovare modelli che combinano un separatore e un collettore.

Importante! Il classico dispositivo è assemblato secondo la regola dei "tre diametri". Ciò tiene conto delle dimensioni del passaggio interno senza spessore della parete.

Una pistola idraulica è un dispositivo a forma di corpo cilindrico con tubi di derivazione che si estendono da esso. È facile farlo da soli. La classica collocazione del separatore idraulico è verticale, ma non è obbligatoria. È solo che con una disposizione verticale è più conveniente rimuovere l'aria e raccogliere le sospensioni solide. Il separatore idraulico non è necessariamente una costruzione saldata. Il dispositivo può essere realizzato con tubi in polipropilene o rame.

Calcolo di un separatore idraulico per riscaldamento

Il calcolo della freccia idraulica per il riscaldamento viene effettuato in base alla portata del termovettore, che a sua volta è associata alle esigenze di potenza termica. Ciò tiene conto anche della differenza di temperatura del liquido nei tubi di alimentazione e scarico e della capacità termica del vettore stesso.

Formula per il calcolo del diametro del separatore:

Come combinare un collettore con una pistola idraulica?

I piccoli edifici privati ​​sono riscaldati da una caldaia con pompa incorporata. L'installazione di una freccia idraulica nell'impianto di riscaldamento è necessaria se i circuiti secondari sono collegati alla caldaia. Allo stesso tempo, i contorni delle case con un'area significativa (più di 150 quadrati) sono collegati per mezzo di un pettine, poiché il separatore idraulico in questo caso sarà molto ingombrante.

Di norma, il collettore di distribuzione è collegato dopo la freccia idraulica. Questo è un dispositivo composto da due parti separate, che sono collegate da ponticelli. Il numero di ugelli accoppiati dipende dal numero di circuiti. Per ogni circuito - due ugelli.

Il pettine di distribuzione semplifica l'uso e la riparazione del sistema. Le valvole di intercettazione e controllo si trovano in un unico posto, il che è molto conveniente. Grazie all'aumento del diametro del collettore, tutti i circuiti garantiscono un flusso uniforme del termovettore.

Il collettore insieme al separatore formano un modulo idraulico. Questo è molto conveniente se il locale caldaia è piccolo.

Per la reggiatura sono previste le seguenti uscite di montaggio:

• in alto si trova un circuito del radiatore ad alta pressione;
• un circuito a bassa pressione per impianti di riscaldamento a pavimento è collegato dal basso;
• uno scambiatore di calore è posizionato lateralmente (si trova sull'altro lato della freccia idraulica).

Le valvole di bilanciamento devono essere installate tra il collettore di ritorno e quello di mandata. Grazie alle valvole di controllo, viene creata la pressione necessaria su circuiti distanti e portata massima. A causa del bilanciamento, i flussi sono divisi in modo più uniforme, il che garantisce la fornitura calcolata di vettore di calore a ciascun circuito.

Prima di creare tu stesso una freccia idraulica, devi eseguire i calcoli necessari, fare disegni o disegnare un diagramma. Solo una persona con capacità ed esperienza nel lavorare con vari strumenti e attrezzature, nonché esperta in ingegneria del calore, può far fronte al lavoro.