Seta hidráulica para aquecimento: finalidade + diagrama de instalação + cálculos de parâmetros

Compre ou faça o seu

Um conjunto pronto de pistolas hidráulicas montadas na Europa com equipamento auxiliar na rede de distribuição custa de 200 a 300 dólares americanos.

O usuário que adquirir tal projeto receberá todas as vantagens de sua operação no sistema de fornecimento de calor: economia de combustível, condições térmicas e hidráulicas confiáveis ​​​​na rede e durabilidade do equipamento principal da caldeira.

Simples diagrama do separador hidráulico

A montagem em fábrica resolve não apenas os problemas de distribuição, mas também a proteção do sistema contra golpe de aríete, corrosão e depósitos de lodo nas superfícies internas de aquecimento. Todos os componentes da estrutura são cuidadosamente calculados, fabricados com tecnologia moderna e montados na fábrica.

Aqueles artesãos domésticos que desejam economizar em distribuidores, têm experiência em serralheria e todo o equipamento necessário, podem ser aconselhados a realizar uma flecha hidráulica por conta própria, pois hoje existem métodos e esquemas de fabricação bastante detalhados na Internet. O dispositivo pertence a produtos hidráulicos complexos e, ao executá-los, deve-se levar em consideração o seguinte:

1. As esporas devem ter fios simétricos e bem cortados.
2. A espessura das paredes dos bicos é escolhida da mesma forma.
3. A qualidade das soldas deve ser alta.

Como escolher uma pistola hidráulica

Uma pistola hidráulica funciona de forma eficaz apenas se for selecionada corretamente. Ao escolher um distribuidor, as características básicas são a potência térmica da caldeira e o consumo horário total de água para todas as caldeiras. Não deve exceder o fluxo horário de água através do circuito da caldeira.

Em seguida, preste atenção aos recursos de design da pistola hidráulica:

• forma de seção - quadrada ou redonda
• número de ramais: 4, 6 ou 8 entradas/saídas;
• versão de abastecimento/remoção de água;
• método de instalação do bico - em um eixo comum ou com alternância.

Os especialistas aconselham que as caldeiras de parede e as setas hidráulicas adquiram projetos prontos com manômetros, uma saída de ar e um poço para limpar o circuito de água do lodo.

Projeto, finalidade e princípio de operação do interruptor hidráulico

Uma seta hidráulica para aquecimento consiste em um corpo de bronze ou aço com dois tubos para conexão ao circuito da caldeira (tubo de alimentação + tubo de retorno), bem como vários tubos (geralmente 2) para conectar os circuitos consumidores de calor. Um purgador de ar automático é montado na parte superior do separador hidráulico através de uma válvula de esfera ou válvula de fechamento, e uma válvula de drenagem (drenagem) é instalada na parte inferior. Uma malha especial é frequentemente instalada dentro do corpo das setas hidráulicas de fábrica, o que permite direcionar pequenas bolhas de ar para a saída de ar.

O design do modelo Valtec VT. VAR00.

A seta hidráulica para aquecimento desempenha as seguintes funções:

1. Manutenção do equilíbrio hidráulico do sistema. Ligar/desligar um dos circuitos não afeta as características hidráulicas dos demais circuitos;
2. Garantir a segurança dos trocadores de calor de ferro fundido de caldeiras. O uso de uma seta hidráulica permite proteger os trocadores de calor de ferro fundido de mudanças bruscas de temperatura (por exemplo, durante os trabalhos de reparo, quando a bomba de circulação é desligada ou quando a caldeira é ligada pela primeira vez). Como você sabe, uma mudança brusca na temperatura do refrigerante afeta negativamente os trocadores de calor de ferro fundido;
3. Saída de ar. A seta hidráulica para aquecimento desempenha as funções de remover o ar do sistema de aquecimento. Para fazer isso, na parte superior do dispositivo há um tubo de derivação para a montagem de um purgador de ar automático;
4. Encher ou drenar o líquido de arrefecimento.A maioria dos interruptores hidráulicos fabricados na fábrica e fabricados pelo próprio são equipados com válvulas de drenagem através das quais é possível encher ou drenar o líquido refrigerante do sistema;
5. Limpeza do sistema de impurezas mecânicas. A baixa vazão do líquido refrigerante no separador hidráulico o torna um dispositivo ideal para coletar vários contaminantes mecânicos (incrustações, incrustações, ferrugem, areia e outros lodos). As partículas sólidas que circulam no sistema de aquecimento se acumulam gradualmente na parte inferior do dispositivo, após o que podem ser removidas pela torneira de drenagem. Alguns modelos de flechas hidráulicas podem ser equipados adicionalmente com armadilhas magnéticas que atraem partículas metálicas.

Esquema de um sistema de aquecimento usando um separador hidráulico.

Adendo! Recomenda-se instalar o purgador magnético antes de encher o sistema com refrigerante, caso contrário, ao instalar o purgador, será necessário drenar a água do separador hidráulico.

Seta hidráulica para aquecimento Gidruss.

O processo de remoção de partículas mecânicas através da válvula de drenagem:

1. Desligue a caldeira e as bombas de circulação;
2. Após o resfriamento do refrigerante, bloqueamos a seção da tubulação onde está localizada a torneira de drenagem;
3. Colocamos uma mangueira de diâmetro adequado na torneira de drenagem ou, se o espaço permitir, substituímos por um balde ou qualquer outro recipiente;
4. Abrimos a torneira, drenamos o refrigerante até que a água limpa flua sem contaminantes;
5. Fechamos a válvula de drenagem, após o que abrimos a seção bloqueada da tubulação;
6. Subscrevemos o sistema e iniciamos o equipamento.

O que é uma pistola hidráulica?

Este dispositivo pode ter esta aparência:

Externamente, as setas hidráulicas podem diferir daquelas mostradas na foto, mas a “essência” é a mesma para todas elas: é apenas um tubo ao qual são soldados seis bicos. Um tubo para uma flecha hidráulica é adequado não apenas com uma seção redonda, mas também com uma quadrada:

As tubulações de suprimento e retorno são conectadas aos tubos de ramal "salientes" dos lados. O tubo de ramal mais alto - na "coroa" - para uma ventilação automática. A mais baixa é para a torneira de drenagem, por onde é retirada a sujeira que se precipita na pistola hidráulica em forma de sedimento.

A disposição da seta hidráulica pode ser vista na figura a seguir:

Na seção vemos que não há nada dentro da pistola hidráulica - nenhum “dispositivo”. A torneira inferior fica do lado aqui, mas de baixo, como nas duas primeiras fotos, é melhor, pois com a posição lateral da torneira, a sujeira que estiver abaixo da torneira ficará na pistola hidráulica.

Combinando um coletor de aquecimento com uma seta hidráulica

Pequenas casas são aquecidas por uma caldeira com bomba embutida. Os circuitos secundários são conectados à caldeira através de uma seta hidráulica. Circuitos independentes de edifícios residenciais com grande área (a partir de 150 m 2) são conectados através de um pente, o separador hidráulico será volumoso.

Quais tubos para piso radiante são melhores e mais convenientes de usar. Características técnicas de cada tipo de produtos tubulares utilizados para aquecimento por piso radiante.

O coletor de distribuição é montado após a pistola hidráulica. O dispositivo consiste em duas partes independentes que combinam jumpers. De acordo com o número de circuitos secundários, os tubos de derivação são cortados em pares.

O pente de distribuição facilita a operação e reparo do equipamento. As válvulas de fechamento e controle do sistema de fornecimento de calor da casa estão localizadas em um só lugar. O diâmetro maior do coletor garante um fluxo uniforme entre os circuitos individuais.

O uso de uma seta hidráulica salvará a caldeira do choque térmico

O separador e o coletor de distribuição coplanar formam o módulo hidráulico. A unidade compacta é conveniente para as condições apertadas de pequenas salas de caldeiras.

Liberações de montagem são fornecidas para amarrar com um asterisco:

• circuito de baixa pressão do piso radiante é conectado por baixo;
• circuito do radiador de alta pressão - de cima;
• trocador de calor - na lateral, no lado oposto da seta hidráulica.

A figura mostra uma seta hidráulica com um coletor. O esquema de fabricação prevê a instalação de válvulas de balanceamento entre os coletores de alimentação/retorno:

Esquema de uma flecha hidráulica com um coletor

As válvulas de controle fornecem fluxo e pressão máximos nos circuitos mais distantes da pistola hidráulica. O balanceamento reduz os processos de estrangulamento inadequado do fluxo, permite atingir o fornecimento estimado de refrigerante.

Importante! Um sistema de aquecimento autônomo refere-se a sistemas que operam com alta temperatura ambiente sob pressão (incluindo uma seta hidráulica para aquecer uma casa particular). Um especialista com conhecimento suficiente em engenharia de calor, experiência e habilidades de trabalho (soldagem elétrica e a gás, encanamento, trabalho com ferramentas elétricas portáteis) pode fazer uma flecha de aquecimento com as próprias mãos.

Numerosos sites da Internet oferecem instruções passo a passo para fazer uma flecha hidráulica para aquecimento, vídeos também podem ajudar nesse processo.

Um especialista com um estoque suficiente de conhecimento em engenharia de calor, experiência e habilidades de trabalho (soldagem elétrica e a gás, encanamento, trabalho com ferramentas elétricas portáteis) pode fazer uma flecha hidráulica de aquecimento com as próprias mãos.Numerosos sites da Internet oferecem instruções passo a passo para fazer uma flecha hidráulica para aquecimento, vídeos também podem ajudar nesse processo.

Dimensões do coletor de aquecimento com uma seta hidráulica

O conhecimento teórico ajudará a elaborar diagramas e desenhos de um interruptor hidráulico de aquecimento, fazer um pedido individual de equipamentos em uma organização especializada e controlar o trabalho de um empreiteiro. Confiar a fabricação de componentes críticos do sistema de aquecimento a não profissionais é perigoso para a vida e a saúde. Deve ser lembrado que o equipamento danificado por culpa do proprietário não está sujeito a reparo e devolução em garantia.

Funções

Por que precisamos de uma pistola hidráulica e quais funções ela desempenha:

1. A finalidade do separador hidráulico é realizar o balanceamento hidrodinâmico no sistema de aquecimento. É um nó adicional. A seta hidráulica protege o permutador de calor da caldeira, feito em ferro fundido, da probabilidade de choque térmico. Além disso, este equipamento protege o seu sistema de danos em caso de desligamento automático dos departamentos de água quente, piso radiante, etc. ser instalado durante a instalação do sistema de aquecimento com caldeiras equipadas com trocadores de calor de ferro fundido.
2. O uso de um separador hidráulico é necessário ao instalar sistemas de aquecimento multicircuito. Nesse caso, o dispositivo evita a influência dos circuitos de um sobre o outro e garante seu funcionamento ininterrupto.
3. No caso de cálculos corretos das dimensões e características do plano hidromecânico, equipamentos desse tipo são capazes de realizar a opção de um poço, eliminando formações de natureza mecânica da cavidade de refrigeração, representadas por ferrugem, incrustações e lodo.
4. Além de todos os itens acima, outra função desse dispositivo é a remoção do ar do refrigerante, o que impede significativamente o processo de oxidação.

Por que precisamos de uma flecha hidráulica: o princípio de operação, propósito e cálculos

Muitos sistemas de aquecimento em residências particulares são desequilibrados. A seta hidráulica permite separar o circuito da unidade de aquecimento e o circuito secundário do sistema de aquecimento. Isso melhora a qualidade e a confiabilidade do sistema.

Características do dispositivo

Ao escolher uma flecha hidráulica, você precisa estudar cuidadosamente o princípio de operação, finalidade e cálculos, além de descobrir as vantagens do dispositivo:

• o separador é necessário para garantir que as especificações técnicas sejam atendidas;
• o dispositivo mantém a temperatura e o equilíbrio hidráulico;
• a conexão paralela proporciona perdas mínimas de energia térmica, produtividade e pressão;
• protege a caldeira do choque térmico e também equaliza a circulação nos circuitos;
• permite economizar combustível e eletricidade;
• um volume constante de água é mantido;
• reduz a resistência hidráulica.

Operação do dispositivo com um misturador de quatro vias

As características da operação da seta hidráulica permitem normalizar os processos hidrodinâmicos no sistema.

Informação útil! A eliminação oportuna de impurezas permite prolongar a vida útil dos medidores, aquecedores e válvulas.

Dispositivo de seta hidráulica de aquecimento

Antes de comprar uma flecha hidráulica para aquecimento, você precisa entender a estrutura da estrutura.

A estrutura interna de equipamentos modernos

O separador hidráulico é um recipiente vertical feito de tubos de grande diâmetro com tampas especiais. As dimensões da estrutura dependem do comprimento e volume dos circuitos, bem como da potência. Nesse caso, a caixa de metal é montada em racks de suporte e os produtos de pequeno porte são montados em suportes.

A conexão com a tubulação de aquecimento é feita usando roscas e flanges. Aço inoxidável, cobre ou polipropileno é usado como material para a pistola hidráulica. Neste caso, o corpo é tratado com um agente anticorrosivo.

Observação! Os produtos poliméricos são usados ​​em um sistema com uma caldeira de 14-35 kW. Fazer tal dispositivo com suas próprias mãos requer habilidades profissionais.

Características adicionais do equipamento

O princípio de operação, propósito e cálculos da flecha hidráulica podem ser aprendidos e executados de forma independente. Os novos modelos têm as funções de separador, separador e controlador de temperatura. A válvula termostática fornece um gradiente de temperatura para os circuitos secundários. A eliminação do oxigênio do refrigerante reduz o risco de erosão das superfícies internas do equipamento. A remoção de partículas em excesso aumenta a vida útil do impulsor.

Dentro do aparelho existem partições perfuradas que dividem o volume interno pela metade. Isso não cria resistência adicional.

O diagrama mostra o dispositivo na seção

Informação útil! Equipamentos complexos requerem um sensor de temperatura, um manômetro e uma linha para alimentar o sistema.

O princípio de operação da seta hidráulica em sistemas de aquecimento

A escolha de uma seta hidráulica depende do modo de velocidade do refrigerante. Neste caso, a zona tampão separa o circuito de aquecimento e a caldeira de aquecimento.

Existem os seguintes esquemas para conectar uma pistola hidráulica:

esquema neutro de operação, no qual todos os parâmetros correspondem aos valores calculados. Ao mesmo tempo, o design tem potência total suficiente;

Utilizar o circuito de aquecimento por piso radiante

um determinado esquema é aplicado se a caldeira não tiver energia suficiente. Com a falta de fluxo, é necessária a mistura de um refrigerante resfriado. Quando a diferença de temperatura acionou sensores térmicos;

Diagrama do sistema de aquecimento

o volume de fluxo no circuito primário é maior que o consumo de refrigerante no circuito secundário. Neste caso, a unidade de aquecimento funciona no modo ideal. Quando as bombas do segundo circuito são desligadas, o refrigerante se move pela seta hidráulica ao longo do primeiro circuito.

Opção de usar uma pistola hidráulica

O rendimento da bomba de circulação deve ser 10% superior à pressão das bombas do circuito secundário.

Características do sistema

Esta tabela mostra alguns modelos e seus custos.

Seta hidráulica no sistema de aquecimento de uma casa particular e sua instalação passo a passo com suas próprias mãos

Para a fabricação de flechas hidráulicas, você pode usar um tubo ou recipiente de metal. Isso reduzirá os custos, especialmente se você puder fazer o trabalho de soldagem sozinho (semi-automaticamente). Você também pode entrar em contato com um especialista experiente. Depois de fazer a pistola de água, ela precisa ser isolada.

Passo 1. Levamos as ferramentas e peças de reposição necessárias

Você vai precisar de:

• Máquina de solda (argônio);

• Tubo perfilado do diâmetro necessário;

• Plugue para liberação de ar;

• Plugue para saída de lodo;

• Tubos de derivação (pelo menos 4).

Etapa 2. Solde a parte superior e inferior inferior

Como a pistola hidráulica é feita de um tubo ou tanque, os tubos e o fundo devem ser soldados em ambos os lados com solda de argônio

É importante considerar que a qualidade do trabalho deve ser de alto nível. Também é aconselhável usar um desenho, ainda que feito à mão, mas indicando os parâmetros necessários.

Etapa 3. Dividimos a capacidade do separador hidráulico

A capacidade da flecha hidráulica deve ser dividida em vários componentes:

• Do fundo inferior aos bicos inferiores, a distância deve ser de 10 a 20 cm. É aqui que a ferrugem, a incrustação, a areia e outros detritos se acumulam.

• A distância da parte superior do aparelho ao bocal superior deve ser de aproximadamente 10 cm.

As conexões superiores de entrada e saída devem estar a uma distância regulada pelo gradiente de temperatura. Eles podem estar no mesmo nível e com uma mudança. Quanto mais alto o tubo de saída estiver localizado, maior será a temperatura de operação nele.

Se o tubo de saída estiver localizado abaixo do tubo de entrada, o fluxo quente entrará nele depois que todo o volume tiver sido completamente aquecido. Com este arranjo, será obtido um sistema de aquecimento suave. Se os bicos superiores estiverem localizados no mesmo eixo, isso levará à formação de um fluxo direto com má separação de ar, o que pode levar a bloqueios de ar.

É importante prestar atenção à localização do tubo de entrada superior. Não deve estar no ponto mais alto, pois isso elimina o movimento do fluxo quente. Assim, não haverá mistura de água fria e quente, o que tornará inútil a instalação de uma pistola de água.

Assim, não haverá mistura de água fria e quente, o que tornará inútil a instalação de uma pistola de água.

Etapa 4. Verificando o dispositivo

A verificação do dispositivo é realizada após a conclusão do trabalho de soldagem. Para verificar, todos os orifícios são hermeticamente fechados, exceto um, através do qual a água é puxada para a pistola hidráulica. Após o preenchimento, o último orifício também é hermeticamente fechado e a flecha hidráulica é deixada por um dia. Este método permite detectar a ausência de vazamentos.

Leia o material sobre o tema: Como escolher acessórios para tubos

Hydrogun e sua finalidade

É fácil montar uma flecha hidráulica para aquecimento usando uma máquina de solda e seções de tubo do comprimento necessário. Para fazer isso, você precisa encontrar um desenho adequado e selecionar materiais.

Examinamos o princípio de operação da seta hidráulica de aquecimento - ela simplesmente distribui o refrigerante por vários circuitos. Sua principal tarefa é criar condições ideais para a operação dos circuitos secundário e primário. O circuito primário inclui uma caldeira de aquecimento com tubos ligados a um interruptor hidráulico. Os circuitos secundários são todo o resto. Com pressão igual em todo o circuito, a caldeira opera em modo econômico - parte do refrigerante aquecido entra no tubo de retorno, o que reduz a carga na fonte de calor.

Se houver uma caldeira de baixa potência no sistema e o aquecimento tiver alta capacidade, são criadas condições para fornecer o refrigerante do tubo de retorno ao tubo de alimentação, ignorando a caldeira (parcialmente). Nesse caso, o equipamento está praticamente desgastado - os trocadores de calor podem se tornar inutilizáveis ​​no menor tempo possível.

Distribuição uniforme de calor

O aquecimento idealmente equilibrado significa temperatura uniforme em toda a casa, pressão igual nos circuitos secundários e uma carga equilibrada na caldeira. Nesse caso, a tarefa da seta hidráulica é simples - ela “distribui” o refrigerante em vários circuitos, cada um com uma bomba de circulação. Ao ajustar seu desempenho e o fornecimento de refrigerante, você pode obter uma temperatura uniforme em toda a casa.

O mais importante é que, graças a essa distribuição, não haverá circuitos frios na casa, pois o refrigerante fluirá em cada tubo, e não apenas onde for mais fácil.

O princípio de funcionamento da pistola hidráulica

Balanceamento de pressão

Um desequilíbrio no sistema de aquecimento pode afetar a estabilidade de sua operação. Um circuito longo precisa de uma pressão, um circuito mais curto precisa de outra. O mesmo se aplica ao piso radiante e caldeiras. Se o sistema tivesse uma bomba grande para todos os circuitos ao mesmo tempo, haveria sobrecargas em alguns lugares - poderia quebrar tubos ou um trocador de calor em um aquecedor de água de armazenamento. A pistola hidráulica distribuirá a pressão e permitirá equilibrar adequadamente todos os circuitos.

Trabalhar com várias caldeiras

Existem sistemas de aquecimento com duas ou até três caldeiras (às vezes mais). Essas soluções permitem aquecer uma área bastante grande ou usar uma das caldeiras como reserva. Se não for serial, mas for usada conexão paralela de equipamentos, isso é feito por meio de uma seta hidráulica. Ao mesmo tempo, isso ajuda a neutralizar a influência mútua dos circuitos secundários entre si.

A seta hidráulica permite alcançar o equilíbrio em sistemas de aquecimento de qualquer complexidade. Duas ou três caldeiras, cinco ou sete circuitos - o grau pode ser diferente.Também revela o potencial de expansão do sistema. Por exemplo, no futuro, mais uma caldeira, um toalheiro aquecido, uma cozinha de verão com um circuito de aquecimento separado podem ser conectados aqui. Todos esses trabalhos podem ser realizados mesmo em movimento, sem parar o equipamento da caldeira, mantendo o aquecimento do edifício.

Instalando uma flecha hidráulica em um sistema de aquecimento: 5 regras gerais

Não importa como a pistola hidráulica é fixada - ela pode ser fixada verticalmente e horizontalmente. O ângulo de inclinação também não é importante.

Apenas a direção dos tubos finais precisa ser levada em consideração. O funcionamento do purgador de ar e a possibilidade de limpeza do lodo dependem de sua localização.

A seta hidráulica é montada imediatamente após as válvulas de fechamento da caldeira.

O local de instalação é selecionado dependendo do esquema do sistema de aquecimento. No entanto, é importante lembrar que o coletor de baixa perda deve ser instalado o mais próximo possível da caldeira. Para um circuito coletor, uma seta hidráulica é instalada na frente da caldeira.

Se for necessário conectar uma bomba adicional, a seta hidráulica é instalada entre a bomba e o tubo de saída que leva ao dispositivo de aquecimento.

Ao usar uma caldeira de combustível sólido, a seta hidráulica é conectada à saída-entrada. Este método ajuda a escolher a temperatura ideal e individual para cada componente do sistema.

Como calcular a seta hidráulica do sistema de aquecimento usando a fórmula

Uma seta hidráulica para qualquer sistema de aquecimento é selecionada ou fabricada levando em consideração dois parâmetros:

• O número de bicos (calculado com base no número de circuitos);

• O diâmetro (ou área) da seção transversal do corpo.

O número de bicos é bastante simples de calcular, mas para determinar o diâmetro, você precisa calcular calculando a área da seção transversal.A fórmula para este fim é assim:

S = G / 3600 ʋ, onde:

S é a área da seção transversal do tubo, m2;

G é a vazão do refrigerante, m3/h;

ʋ é a velocidade do fluxo, assumida como 0,1 m/s.

Uma taxa de fluxo de refrigerante tão baixa é explicada pela necessidade de fornecer uma zona de pressão zero. À medida que a velocidade aumenta, a pressão também aumenta.

A taxa de fluxo do transportador de calor pode ser determinada com base no consumo necessário da produção de calor do sistema de aquecimento. Se você planeja usar um elemento com seção transversal circular, não será difícil calcular o diâmetro da seta hidráulica. Para fazer isso, você precisa pegar a fórmula para a área de um círculo e determinar o tamanho do tubo:

D = √4S/ π

Se você decidir montar a flecha hidráulica, precisará prestar atenção à localização dos bicos nela. Para não organizá-los ao acaso, você precisa calcular a distância entre os tie-ins, com base no diâmetro dos tubos a serem montados

Para fazer isso, você pode usar um dos seguintes métodos:

• Método de três diâmetros;

• O método de bicos alternados.

O que é uma seta hidráulica (separador hidráulico) em um sistema de aquecimento

O nome correto para este dispositivo é uma seta hidráulica ou separador hidráulico.

É um pedaço de tubo redondo ou quadrado com bicos soldados. Normalmente não há nada dentro. Em alguns casos, pode haver duas grades. Um (acima) para uma melhor “descarga” de bolhas de ar, o segundo (abaixo) para filtrar contaminantes.

Exemplos de pistolas de água industriais

No sistema de aquecimento, a seta hidráulica é colocada entre a caldeira e os consumidores - circuitos de aquecimento. Pode ser posicionado tanto na horizontal como na vertical. Na maioria das vezes colocado verticalmente.Com esta disposição, um purgador de ar automático é colocado na parte superior e uma torneira é colocada abaixo. Parte da água com sujeira acumulada é drenada periodicamente pela torneira.

Onde é colocado o separador hidráulico no sistema de aquecimento

Ou seja, verifica-se que um separador hidráulico colocado verticalmente, simultaneamente com as principais funções, remove o ar e possibilita a remoção de lodo.

Finalidade e princípio de operação

Uma pistola hidráulica é necessária para sistemas ramificados nos quais várias bombas são instaladas. Ele fornece o fluxo de refrigerante necessário para todas as bombas, independentemente de seu desempenho. Ou seja, serve para desacoplamento hidráulico das bombas do sistema de aquecimento. Portanto, este dispositivo também é chamado de separador hidráulico ou separador hidráulico.

Representação esquemática da seta hidráulica e seu lugar no sistema de aquecimento

Uma seta hidráulica é instalada se o sistema tiver várias bombas: uma no circuito da caldeira, as demais nos circuitos de aquecimento (radiadores, piso radiante, caldeira de aquecimento indireto). Para uma operação correta, seu desempenho é selecionado para que a bomba da caldeira possa bombear um pouco mais de refrigerante (10-20%) do que o necessário para o restante do sistema.

Modos de operação

Teoricamente, existem três modos possíveis de operação do sistema de aquecimento com uma seta hidráulica. Eles são mostrados na figura abaixo.

A primeira é quando a bomba da caldeira bombeia exatamente a mesma quantidade de refrigerante que todo o sistema de aquecimento necessita.

Possíveis modos de operação do sistema de aquecimento com separador hidráulico

O segundo modo de funcionamento da seta hidráulica é quando o caudal dos circuitos de aquecimento é superior à potência da bomba da caldeira (figura do meio). Esta situação é perigosa para o sistema e não deve ser permitida.É possível se a bomba da caldeira tiver pouca capacidade. Neste caso, para garantir o caudal necessário, o meio de aquecimento do retorno será fornecido aos circuitos juntamente com o refrigerante aquecido da caldeira. Este modo de operação não é normal e a caldeira falhará rapidamente.

O terceiro modo de funcionamento é quando a bomba da caldeira fornece mais líquido de refrigeração aquecido do que os circuitos de aquecimento requerem (figura à direita). Neste caso, parte do refrigerante aquecido é devolvido à caldeira. Como resultado, a temperatura do refrigerante de entrada aumenta, ele funciona em modo econômico. Este é o modo normal de operação do sistema de aquecimento com uma seta hidráulica.

Quando uma pistola hidráulica é necessária

Uma flecha hidráulica para aquecimento é 100% necessária se o sistema tiver várias caldeiras operando em cascata. Além disso, eles devem trabalhar simultaneamente (pelo menos na maioria das vezes). Aqui, para um correto funcionamento, um separador hidráulico é a melhor saída.

Na presença de duas caldeiras operando simultaneamente (em cascata), uma seta hidráulica é a melhor opção

Outra seta hidráulica para aquecimento pode ser útil para caldeiras com trocador de calor de ferro fundido. No tanque do separador hidráulico, há uma mistura constante de água morna e fria. Isso reduz o delta de temperatura na saída e na entrada da caldeira. Para um trocador de calor de ferro fundido, isso é uma benção. Mas um desvio com uma válvula ajustável de três vias lidará com a mesma tarefa e custará muito menos. Portanto, mesmo para caldeiras de ferro fundido em pequenos sistemas de aquecimento, com aproximadamente a mesma vazão, é bem possível fazer sem conectar uma seta hidráulica.

Quando posso colocar

Se houver apenas uma bomba no sistema de aquecimento - na caldeira, a seta hidráulica não é necessária.

A instalação de uma pistola hidráulica é justificada nas seguintes condições:

• Existem três ou mais circuitos, todos de capacidades muito diferentes (diferentes volumes do circuito, diferentes temperaturas são necessárias). Neste caso, mesmo com a seleção perfeitamente precisa das bombas e cálculo dos parâmetros, existe a possibilidade de funcionamento instável do sistema. Por exemplo, muitas vezes ocorre uma situação quando, quando a bomba de aquecimento de piso é ligada, os radiadores congelam. Neste caso, é necessário o desacoplamento hidráulico das bombas e, portanto, é instalada uma seta hidráulica.
• Além dos radiadores, há um piso aquecido a água que aquece grandes áreas. Sim, pode ser conectado através de um coletor e uma unidade de mistura, mas pode fazer a bomba da caldeira funcionar em modo extremo. Se suas bombas de aquecimento queimam com frequência, você provavelmente precisará instalar uma pistola hidráulica.
• Em um sistema de médio ou grande volume (com duas ou mais bombas), você instalará equipamentos de controle automático - de acordo com a temperatura do refrigerante ou temperatura do ar. Ao mesmo tempo, você não quer / não pode regular o sistema manualmente (com torneiras).

Um exemplo de um sistema de aquecimento com uma seta hidráulica

Como funciona uma pistola hidráulica em diferentes casos

O princípio de operação da pistola hidráulica difere dependendo da finalidade de seu uso e do tipo de sistema em que está instalado.

Aquecimento com misturador de 4 vias

Para descrever o esquema de operação de aquecimento com um misturador de 4 vias, primeiro você precisa imaginar um quadrado, em cada lado do qual existem orifícios de largura igual. De todos esses compartimentos, flui água fria ou quente.

Existem apenas 3 modos no sistema: totalmente aberto, totalmente fechado e intermediário.Vamos começar a análise com uma completamente fechada.

Como sabemos, jatos quentes de ar ou água quente saem diretamente da caldeira e jatos frios saem do sistema de aquecimento (a água saiu da caldeira, fez um círculo e esfriou).

Se todo o sistema estiver fechado, ou seja, não funcionar, a água quente transbordará constantemente pelo separador hidráulico, sem sair de lugar algum, fluindo constantemente em um círculo e retornando à caldeira.

A mesma situação ocorre com um jato frio de água ou ar, que não é reaquecido, permanecendo frio até ser aberto. Esses líquidos não se misturam e não transferem calor entre si, circulando estritamente ao longo de seu contorno.

No modo intermediário, esses líquidos começam a se misturar. Ao mesmo tempo, a temperatura é muitas vezes ligeiramente acima da média, porque todo o vapor acumulado durante o período de regime fechado sai e começa a aquecer as correntes frias. Assim, os pisos costumam ser aquecidos para que as pernas não queimem.

No modo aberto, os canais de água quente e fria não se cruzam novamente, mas compensam as perdas um do outro. O que isto significa. Imagine um quadrado novamente. Fluxos de ar quente ou água saem de uma extremidade e entram no sistema de aquecimento, enquanto o líquido frio, saindo dele, se move para os lados da caldeira, onde aquece. E esse processo de reabastecer constantemente água quente com água fria e vice-versa é quase uma máquina de movimento perpétuo, se você não levar em conta que o calor se foi irremediavelmente.

Para operação neutra

O modo de funcionamento ideal do separador hidráulico é o momento em que a quantidade de água quente e fria é aproximadamente a mesma e não necessita de regulagem.

Isso geralmente acontece quando a caldeira está funcionando constantemente e sem interrupção - muito raramente, porque sempre há um erro.

A caldeira não tem energia suficiente

Com base nesse problema, eles colocam um sensor de temperatura ou, no nosso caso, uma seta hidráulica. Tendo recebido um sinal do sensor de temperatura integrado, o separador hidráulico muda para diferentes modos: aberto ou fechado.

Atenção! Isso garante a segurança da caldeira, que pode simplesmente rachar durante a noite devido a flutuações de temperatura e pressão. Ao destilar água, resfriar ou aquecer, a seta hidráulica ajuda a caldeira a lidar com o equilíbrio da termodinâmica para continuar trabalhando.

O fluxo no circuito primário é maior que o fluxo de refrigerante

Como mencionado acima, se o fluxo quente estiver muito quente para entrar na caldeira, então através da seta hidráulica ele entra no sistema, o que garante a separação do fluxo em duas partes, o segundo esfriará e entrará no sistema de aquecimento junto com o frio água ou vapor, e a parte quente será bastante reduzida e não representará mais uma ameaça para uma caldeira já quente.

Esquemas de fabricação

As pistolas hidráulicas de fabricação industrial não são baratas e muitas as fabricam com as próprias mãos. Nesse caso, você precisa fazer cálculos preliminares. As principais dimensões do projeto são mostradas na figura abaixo.

Como pode ser visto na figura, o diâmetro da própria seta hidráulica é considerado igual a três diâmetros dos tubos de entrada, de modo que os cálculos são reduzidos principalmente à determinação do diâmetro da seta hidráulica.

A figura mostra duas opções para pistolas hidráulicas. A finalidade da segunda opção é melhor que a primeira, pois a água, ao atravessar a tubulação de abastecimento, fica livre de bolhas de ar e, ao retornar, se livra melhor do lodo.

O cálculo é reduzido principalmente para determinar o diâmetro da seta hidráulica:

• D é o diâmetro da seta hidráulica em mm;
• d é o diâmetro da entrada em mm, normalmente tomado igual a D/3;
• 1000 - medidores de fator de conversão em mm;
• P - potência da caldeira em kJ;
• π é o número pi = 3,14;
• C - capacidade calorífica do refrigerante (água - 4,183 kJ / kg C °);
• W - a velocidade vertical máxima do movimento da água na seta hidráulica, m/s, geralmente tomada igual a 0,1 m/s;
• ΔT é a diferença de temperatura do transportador de calor na entrada e saída da caldeira, С°.

Você também pode calcular usando a seguinte fórmula:

Onde:

• Q é a vazão do refrigerante, m³/s;
• V é a velocidade do movimento da água na seta hidráulica, m/s;

Além disso, para calcular o diâmetro da seta hidráulica, existe uma fórmula:

Onde:

• G - consumo, m³/hora;
• W é a velocidade do movimento da água, m/s;

A altura da seta hidráulica pode ser qualquer e é limitada apenas pela altura do teto da sala.

Se você fizer o diâmetro da seta hidráulica grande o suficiente, poderá obter dois em um: uma seta hidráulica e um acumulador de calor, o chamado separador capacitivo.

Como pode ser visto na figura, esse tipo de flecha hidráulica possui um grande volume, cerca de 300 litros ou mais, portanto, além de cumprir sua tarefa principal, também é capaz de acumular calor. O uso de uma flecha hidráulica deste tipo é especialmente justificado no aquecimento com uma caldeira a combustível sólido, pois é capaz de suavizar as flutuações de temperatura da caldeira de aquecimento e armazenar a energia térmica da caldeira após o final da combustão por bastante tempo. muito tempo.

Você precisa conhecer algumas das nuances ao usar este tipo de pistola hidráulica:

1. Em primeiro lugar, essa seta hidráulica deve ser isolada, porque, caso contrário, aquecerá a sala da caldeira e não emitirá calor para o sistema de aquecimento.
2. A caldeira produzirá menos energia.Isso se deve ao fato de ser necessária uma alta temperatura do líquido de refrigeração e a instalação de equipamentos automáticos nas caldeiras, o que reduzirá automaticamente sua potência para reduzir a temperatura de saída.