Horizontálne hydraulické nádrže: účel a princíp činnosti

Systémy navrhnuté pre autonómne zásobovanie vodou majú niekoľko výhod, z ktorých hlavnou je nezávislosť od centralizovaného zásobovania vodou. Ak v takomto systéme nie je žiadna hydraulická nádrž, hrozí nebezpečenstvo úrazu hydraulickým prúdom. Je to spôsobené tým, že v prípade prudkého otvorenia ventilu v okruhu dochádza k tlakovému rázu, ktorý môže poškodiť potrubie a čerpacie zariadenie. Preto sa v takýchto systémoch ako bezpečnostné prostriedky používa horizontálna hydraulická nádrž, ktorá sa tiež nazýva hydroakumulátor.

Výrobky tohto druhu sú zásobníky určené na dočasné udržiavanie vody v nich. Zvárané telesá takýchto nádrží sú zvyčajne vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a výrobcovia používajú na ochranu svojich povrchov rôzne nátery. Najčastejšie z nich dostal práškový smalt s reflow.

Počet komunikačných výstupov z takejto nádrže sa môže líšiť v závislosti od modelu. Povinným prvkom konštrukcie vodnej hydraulickej nádrže je tiež membrána, spravidla vyrobená z butylového kaučuku a nahradená počas prevádzky. Tento princíp zariadenia je spoločný pre všetky typy takýchto vodných akumulátorov, ale podľa ich prevedenia sú rozdelené do dvoch typov:

• vertikálne modely s malým objemom, ktoré zaberajú málo miesta, sa odporúčajú na použitie v stiesnených priestoroch. Teleso takéhoto zariadenia je vybavené miniatúrou na odvádzanie prebytočného vzduchu. Pri výbere vertikálnej hydraulickej nádrže by ste sa mali zamerať na pripojenie ponorného čerpadla a nákup oboch jednotiek podľa princípu kompatibility ich prevádzkových parametrov.

• Ak ide o použitie povrchového čerpadla, potom by mala byť voľba v prospech horizontálnej hydraulickej nádrže. Je to spôsobené tým, že takéto nádrže sú konštrukcie s hornou montážou čerpadla umiestneného na hydraulickej nádrži. Takáto jednotka zaberá viac miesta, ale objem tlmiacej kapacity je tiež podstatne vyšší.

Štandardným indikátorom pracovného tlaku pre vodovodné systémy je hodnota 1-3 atm. Extrémne hodnoty tohto parametra nemajú negatívny vplyv na potrubie a zariadenia dodávajúce vodu, ale s prudkým poklesom môže nastať hydraulický šok.

Prítomnosť horizontálnej hydraulickej nádrže bude slúžiť pre systémy autonómneho zásobovania vodou so zariadením, ktoré môže odolať zaťaženiu okruhu s potenciálnym tlakovým rázom a voda obsiahnutá v takejto nádrži bude vynaložená predovšetkým na optimálnu údržbu tlaku.

Pri výbere horizontálnej hydraulickej nádrže by sa jej objem a pracovný tlak mali považovať za dva vzájomne prepojené ukazovatele. Zároveň z hľadiska tlaku odborníci odporučili použitie nádrží s hodnotou 0,1–0,5 bar pod optimálnym zaťažením čerpadla v okamihu zapnutia. Ak je prípustná hladina tlaku pre konkrétne čerpadlo 1,7 baru, potom by sa mala nádrž získať s hodnotou 1,4 - 1,6 bar.

S ohľadom na rôzne možnosti pre objem nádrže, potom pre domáce autonómne vodovodné systémy, objem okolo 80 litrov sa považuje za normálny. Ešte optimálnejšia je kapacita nádrže 100 litrov.

Ak je plánovaný prívod vody na viac ako 5 odberných miest, potom je potrebné inštalovať hydraulický akumulátor s objemom 200 - 300 l. Takáto nádrž je schopná interakcie s vodnými čerpacími jednotkami s kapacitou nad 2 kW.

Jedným z typov horizontálnych hydraulických nádrží je náklad, charakterizovaný jednoduchosťou dizajnu. Základom práce je princíp využitia potenciálnej energie nákladu, keď počas prevádzky nádrž vytvára potrebný tlak na hmotu vody a optimalizuje zaťaženie okruhu. Výhodou takýchto nádrží je ich vysoká kapacita, cenová dostupnosť a jednoduchá údržba.

Tieto jednotky však majú nízke parametre tlaku, ktorý podporujú, veľké rozmery a určité riziká úniku. Toto zariadenie je tiež charakterizované prítomnosťou obmedzení na pripojenie k čerpadlám, predovšetkým na intenzite. Čerpacia jednotka vo vodovodnom systéme s takýmto zásobníkom by mala byť skôr tenká.

K druhému typu patria pružinové hydraulické nádrže. V týchto nádržiach dochádza k vyrovnávaniu tlaku v systéme dodávky vody v dôsledku využitia mechanickej energie získanej kompresiou pružinového mechanizmu. To umožňuje vytvoriť dostatočnú silu na akumuláciu vody a jej návrat do okruhu v prítomnosti náhlych poklesov tlaku. V porovnaní s nákladnými tankami sú takéto nádrže energeticky náročnejšími nádržami, takže môžu byť použité v spojení s pomerne výkonnými čerpadlami. Avšak sanitárne zariadenia takýchto zariadení môžu byť poškodené vplyvom agresívnych médií, čo trochu obmedzuje použitie hydraulických nádrží tohto typu. Takýto rezervoár je optimálny v systémoch na prívod studenej vody, ale prítomnosť vysokých teplôt môže nepriaznivo ovplyvniť stav tesnení piesta.

Pneumohydraulické hydraulické nádrže sú tretím typom horizontálnych zásobníkov. Takéto zariadenia sa používajú v podnikoch aj v domácej sfére. Energia potrebná na reguláciu tlaku sa získava zo stlačeného plynu. Tento princíp vytvárania potrebného hydraulického úsilia tiež určuje konštrukčné vlastnosti takejto jednotky. Skladá sa z plávajúceho piestu s pružnou membránou a plavákového mechanizmu na riadenie prevádzkových parametrov média.

Na udržanie optimálnej hladiny vody v hydraulickej nádrži tohto typu je membrána. V závislosti od aktuálnej úrovne tlaku tekutiny v systéme prívodu vody je táto membrána buď napnutá alebo stlačená. Konštrukcia tejto hydraulickej nádrže umožňuje jej použitie na prívod teplej vody bez rizika predčasného zlyhania.

Na záver treba poznamenať, že typické konfigurácie autonómnych zariadení na zásobovanie vodou vybavených čerpadlom s povrchovým alebo ponorným čerpadlom nemusia nevyhnutne znamenať použitie hydraulickej nádrže. V pôvodnej verzii sa návrh takýchto systémov vykonáva s prihliadnutím na prevádzku čerpadiel bez inštalácie ďalšieho zariadenia. Ak však hovoríme o infraštruktúre s vysokou úrovňou výkonu počas dodávky vody, inštalácia horizontálneho akumulátora zabezpečí potrebnú ochranu v čase nepredvídaného preťaženia systému zásobovania vodou.

Aj keď zanedbávame riziká vážneho poškodenia komunikácií, ktoré dodávajú vodu, ďalšie prostriedky na vyrovnanie tlaku pomôžu znížiť stupeň opotrebovania jednotiek. Okrem toho môže hydraulická nádrž slúžiť ako rezervná nádrž na vodu. Toto vyhlásenie sa však vzťahuje na kontajnery s veľkou kapacitou, ktoré sa v systémoch zásobovania vodou pre domácnosť často nevyskytujú.

Podrobnejšie o usporiadaní hydraulických nádrží sa dozviete v nasledujúcom videu.