Принцип роботи гідроакумулятора. Розрахунок фактичного об'єму гідроакумулятора

Завдання гідроакумулятора полягає в забезпеченні подачі води в систему водопостачання в границях, що обмежені мінімальним та максимальним рівнем тиску з метою скоротити кількість вмикань насоса. Така робота гідроакумулятора заснована на зміні об'єму і тиску стисненого повітря, що знаходиться всередині корпусу бака в обмеженому просторі між стінками та гумовою мембраною. Об'єм та тиск «повітряної пружини» в гідроакумуляторі підпорядковується фізичним законом Бойля-Маріотта - при незмінній температурі тиск повітря пропорційний зміні об'єму. Це означає, що при зростанні тиску води в системі водопостачання, ініційованого роботою насоса, повітряна подушка скорочує об'єм, пропорційно збільшується внутрішній тиск та дозволяє воді наповнювати гідроакумулятор, стискаючи повітря і зменшуючи його об'єм до досягнення рівноваги тиску. При відключеному насосі та відборі води з системи відбувається зворотний процес - тиск плавно зменшується, вода виштовхується «пружиною» повітря, яка розтискається в систему водопостачання до досягнення мінімального рівня тиску, при якому насос запускається знову. І так цикл за циклом. Зрозуміло, що вода може знаходитися всередині гідроакумулятора тільки під тиском - при цьому, необхідно звернути увагу на те, що вода не стискається, а стискається повітря в повітряній порожнині гідроакумулятора. Тому для правильної роботи гідроакумулятора спільно з насосом важлива наявність повітря та його початкові установки. При повній відсутності повітря (наприклад, у зв'язку з пошкодженням розділової мембрани або витоків повітря через пневмоклапан) гідроакумулятор перетворюється на безплідний тупиковий апендикс системи водопостачання і не виконує функцій щодо обмеження кількості пусків насоса.

Як же вибрати фактичний об'єм гідроакумулятора?

Методик розрахунку фактичного об'єму розширювальних баків (гідроакумуляторів) досить багато. Ми бачимо своє завдання в тому, що б запропонувати монтажникам та інсталяторам просту й зрозумілу методику, залишивши складні і багатофакторні розрахунки проектантам і професійним інженерам. Скористаємося методикою вибору об'єму бака, запропонованою компанією Aquasystem, що враховує три групи вихідних даних - межі тисків, середнє значення витрати і потужність насоса.

Ємність гідроакумулятора визначаємо за такою формулою:

де
К - коефіцієнт потужності насоса (таблиця 1);
Аmax - середнє значення об'ємної швидкості потоку в системі водопостачання, л / хв;
Pmax - максимальна межа тиску (калібрування релем тиску насоса), бар;
Pmіn - мінімальна межа тиску (калібрування релем тиску насоса), бар;
Pprec - початковий тиск повітря в гідроакумуляторі, бар.

Початковий тиск повітря в гідроакумуляторі Pprec має бути завжди встановлено нижче тиску включення насоса (нижньої межі калібрування релем тиску) на 0,2 бар. Велика різниця між тиском включення насоса і початковим тиском в гідроакумуляторі погіршить циркуляцію води в баку (в баку може залишатися значний залишковий об'єм раніше акумульованої води), що може стати причиною застійних явищ, розвитку бактерій, появи запахів. Велика різниці в тисках також збільшить статичне та динамічне навантаження на мембрану, скоротить її динамічну витривалість, що виражається скороченням кількості циклів деформації мембрани до руйнування. Виняток з установки початкового тиску повітря в гідроакумуляторі поширюються тільки на застосування з насосами з плавним пуском або частотним регулюванням, так як при плавному пуску (наприклад, спрацьовування реле тиску) насос виходить на номінальне число оборотів двигуна із заданою паузою, а тиск під час пуску може знижуватися нижче межі тиску включення.

Приклад розрахунку фактичного об'єму гідроакумулятора для водопостачання.

Початкові дані:

• К = 0,375 (механічна потужність насоса -4 к.с. (4НР));
• Аmax - 120 л / хв;
• Pmax - 7 бар;
• Pmіn - 2,2 бар;
• Pprec - 2 бар.

* Приймаємо найближчий бак зі стандартного ряду типорозмірів об'ємом 80 л і робочим тиском не менше 10 бар.

Таблиця 1. Коефіцієнт К потужності насоса.

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.