Гідроакумулятор 100 літров для водопостачання

Головна > Гідроакумулятор 100 літров для водопостачання

До основних технічних характеристик, на яких базується вибір мембранного гідроакумулятора для комплектації насосної системи водопостачання, традиційно відносять об'єм і робочий тиск. Як правило, додатковими (суб'єктивними і об'єктивними) параметрами вибору з боку інсталятора виступають габаритні розміри, вага, особливості конструкції (наприклад, змінна або фіксована мембрана), які конструктивні матеріали використовуються. Кінцевий замовник одним з важливих критеріїв вибору відносить найменування виробника та його репутацію.

Гідроакумулятори 100 літрів, як правило, у вертикальному виконанні, завдяки невеликим габаритним розмірам, які надають можливість оптимізувати займаний простір в умовах обмежених розмірів приямків та кесонів, часто застосовують інсталятори насосного обладнання при облаштуванні побутових систем водопостачання. І якщо для невеликих поверхневих насосів, як правило, досить меншого об'єму бака, що б забезпечити нормальний режим функціонування насоса, то для погружних насосів з їх більшою кратністю пускових струмів, великими обмеженнями кількості пусків і необхідністю забезпечити більшу надійність і довговічність роботи застосовують гідроакумулятори об'ємом не менше 100 літрів. Як правило, гідроакумулятор загальним об'ємом 100 літрів здатний забезпечити не тільки достатню захищеність насосу з розрахунковою середньою продуктивністю 2-2,5 м³/год від дуже частого включення, а й створити «комфортний» запас води.

Гідроакумулятор в масштабах нашого будинку або виробництва функціонально повністю замінив комунальні водонапірні башти, обмеживши число пусків насоса і забезпечивши насосу найвищу ступінь економічності в роботі. Жодна сучасна автоматична насосна система не обходиться без гідроакумулятора в своєму складі. Навіть насосна станція з частотним регулюванням швидкості обертів і здатністю плавно адаптуватися до поточних змін завдання в системі водопостачання вимагає в комплектації гідроакумулятора, незважаючи на те, що ця вимога вже обгрунтована іншими принципами. Певний виняток в реалізації схем управління насосом становить електронні і механічні реле контролю протоку, незважаючи на обмеженість їх області застосування. Такі реле протоку здатні забезпечити нормальну роботу насосної станції без гідроакумулятора, але зберігають прийнятну ефективність управління тільки в режимах тривалої роботи з навантаженням, близькою до номінальної продуктивності насоса, наприклад, в системах автоматичного поливу. Як правило, робота побутових систем водопостачання побудована на інших принципах, відрізняється динамікою процесу, зміною об'єму споживання та тривалості споживання в широких межах (від частого мінімуму до не такого частого максимуму). А це означає, що насос повинен бути захищений гідроакумулятором від частого включення та від неоптимальної роботи в режимах неповноцінного навантаження.

Проілюструємо сказане на практичному прикладі. Наприклад, номінальне навантаження для Вашого насоса за специфікацією виробника становить 2 м³/год, а в системі водопостачання тривалий час відкритий тільки один кран з технічним витратою в 0,5 м³/год. Насос, без гідроакумулятора, керований електронним реле протока, безперервно подає в кран воду. Робота насоса характеризується режимом недовантаження по продуктивності, низьким ККД і фактором потужності через зсув робочої точки в зону недовантаження за графіком насоса, споживанням неадекватного навантаження кількості енергії, перетвореного в непотрібний тиск. Без гідроакумулятора і з реле протоку вартість електроенергії для перекачування кубічного метра води, споживана насосом, найвища.

З гідроакумулятором і реле тиску цей режим недовантаження в системі повністю компенсується узгодженою роботою реле тиску і буферним об'ємом гідроакумулятора, який «переводить» роботу насоса з тривалого низькоефективного режиму в повторно-короткочасний циклічний режим з навантаженням, близьким до оптимального. З гідроакумулятором і реле тиску вартість перекачування кубічного метра води буде мінімальною, а режим роботи насоса близьким до оптимального. Цикли вмикання та вимикання насоса в цьому повторно-короткочасному режимі також безпосередньо знаходяться в залежності від об'єму гідроакумулятора і налаштувань реле.

Завдання гідроакумулятора полягає в тому, що б створити в системі водопостачання певний запас води під тиском стисненого повітря, що дозволяє уникнути частих включень насоса при споживанні води. На відміну від баків з повітряною подушкою, в яких вода стикається з повітрям в процесі роботи, мембранні баки оснащені гнучкою мембраною, яка відділяє воду в системі водопостачання від стисненого повітря в баку. Це відсутність взаємного контакту дозволяє довго зберігати стабільний об'єм стисненого повітря в баку, який не потрібно періодично поповнювати через природній процес сорбції повітря водою. Зневажливо малі втрати повітря в процесі нормальної роботи високоякісного герметичного гідроакумулятора можуть бути викликані тільки явищем дифузії через мембрану. Кращі синтетичні матеріали для виготовлення мембран, такі як, наприклад, бутилкаучук (BUTYL) фактично здатні забезпечити повну непроникність мембрани. Власне кажучи, якість гідроакумулятора і визначається герметичністю і збереженням цієї герметичності протягом певного періоду часу. Низькопробні «no-name» гідроакумулятори швидко втрачають герметичність конструкції внаслідок наскрізної корозії корпусу та руйнування мембран після неприйнятно малої кількості циклів навантаження.

В ході монтажу інсталятор встановлює початковий тиск повітря в мембранному баку, яке знаходиться в прямому взаємозв'язку з мінімальним тиском в системі, що визначаються налаштуванням реле тиску. Коректно встановлений початковий тиск стисненого повітря виконує функцію не тільки обмежувача деформації мембрани при розширенні, а й важливу функцію обмеження деформації при стисканні, залишаючи невеликий об'єм води в баку при включенні насоса. Як мінімум, від коректності початкового тиску в баку залежить форма і розподіл механічного навантаження на мембрану в процесі циклів розтягування і стиснення.

Точка зору виробника насосів щодо питання вибору гідроакумулятора зазвичай грунтується на так званому «критерії мінімальної достатності», в основу якого покладена вимога обмежити число пусків допустимими межами застосуванням «мінімально-достатнього» об'єму гідроакумулятора.

Розрахунок об'єму гідроакумулятора достатнього для обмеження кількості пусків насоса виконується на основі оцінки середньої продуктивності в системі водопостачання або середньої продуктивності насоса, заданих меж тиску в системі і обмеження кількості пусків насоса.

З метою спрощення розрахунку при виборі гідроакумулятора для свердловинних насосів можна середню продуктивність прирівняти до оптимальної продуктивності насоса.

де
Vt - Загальний об'єм гідроакумулятора, м³;
Qm - Середня продуктивність насоса, м³/год;
Р1 - Межа максимального тиску (завдання реле тиску);
Р2 - Межа мінімального тиску (завдання реле тиску);
Z - Допустима кількість пусків насоса за годину.

Як видно з рівняння, саме продуктивність насоса і допустима кількість пусків - прямі фактори, що визначають об'єм гідроакумулятора. При цьому, чим вище продуктивність насоса, тим ширше реальний діапазон робочого поля насоса (мінімум-максимум) і тим більше необхідний буферний об'єм гідроакумулятора для перешкоджання неприпустимого старт-стопного режиму пусків насоса в зоні мінімального навантаження. Також очевидно, що число допустимих пусків насоса і об'єм гідроакумулятора знаходяться в зворотній пропорції.

Розглянемо на конкретному прикладі вибору об'єму гідроакумулятора для попередньо обраного свердловинного насоса 4SR 2m / 13 Pedrollo на основі методики розрахунку, наданою фірмою Calpeda.

Середня продуктивність роботи насоса в складі даної гідравлічної системи об'єкта оцінена на рівні 2 м³/год, що відповідає оптимальній продуктивності насоса в точці найвищого ККД. Максимально допустима кількість пусків насоса обмежена вимогою забезпечити не більше ніж 20 пусків насоса за годину з дотриманням рівних проміжків між пусками. Установка реле тиску для вмикання/вимикання насоса: мінімальний тиск - 35 м (3,5 бар), максимальний тиск -50 м (5,0 бар).

Vt = (2 / 4x20) x 1 / 1- ((35-2) / 50) = 0,085 м3 ~ 100 літрів.

Вибираємо гідроакумулятор 100 літрів з максимальним робочим тиском 10 бар. Тиск на вході повітря в гідроакумуляторі 100 л/10 бар встановлюємо відповідно до формули:

     Рпочат = Р2 - 0,2 бару,

де Р2 - мінімальний тиск, заданий установками реле тиску.

Тиск на вході повітря в гідроакумуляторі 100 л/10 бар встановлюємо відповідно до розрахунку - 3,3 бар.

Робимо доставку в Бровари, Бориспіль, Київ, Вінницю, Дніпропетровськ (Дніпро), Івано-Франківськ, Донецьк, Житомир, Кіровоград (Кропивницький), Запоріжжя, Луганськ, Луцьк, Львів, Одесу, Полтаву, Рівне, Суми, Тернопіль, Ужгород, Харків, Херсон, Черкаси, Чернігів , Чернівці та по всій Україні.

<< Назад