насос,
• гидроаккумулятор,
• реле давления,
• обратный клапан,
• манометр.

Последний элемент используется для быстрого контроля давления. Постоянное присутствие его в водопроводе не обязательно. Его можно подключить только в момент проведения тестовых измерений.

Как видите, именно на этой диаграмме манометр не отображается, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто включите его на время проведения контрольных замеров

При участии в схеме поверхностного насоса рядом с ним монтируется гидробак.Затем на всасывающий патрубок устанавливают обратный клапан, а остальные элементы образуют единый пучок, соединяясь между собой с помощью дроссельной заслонки с пятью ответвлениями.

Пятиприводное устройство идеально подходит для этой цели, так как имеет клеммы разного диаметра. Входящие и исходящие трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут быть подключены к соску с помощью американок для облегчения профилактических и ремонтных работ на отдельных участках водопровода. Однако этот дроссель можно заменить связкой соединительных элементов.Но почему?

На этой схеме четко виден порядок подключения. При подсоединении подключения к гидроаккумулятору необходимо проверить герметичность соединения.

Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:

• однодюймовый провод присоединяется к патрубку бака;
• манометр и реле давления подключены к клеммам на четверть дюйма; №
• имелись два свободных дюймовых выхода, к которым монтировалась труба от насоса, а также проводка, ведущая к потребителям воды.

К тем частям, которые заканчиваются муфтами, труба от насоса и водораспределительная система, которая пойдет к потребителям воды

Если в схеме работает поверхностный насос, то лучше подключить к нему гидроаккумулятор с гибким шлангом с металлической намоткой.

Точно так же к погружному насосу подключается гидроаккумулятор. Особенностью данной схемы является расположение обратного клапана, не имеющего отношения к тем вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.

Видео инструкция по подключению гидроаккумулятора

Если после прочтения текста вы так и не поняли, как подключить гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором кратко, но наглядно показаны все нюансы данной процедуры.

Бак — важный компонент системы водоснабжения. С его помощью решается целый комплекс проблем. А провести грамотное подключение гидроаккумулятора своими руками совсем несложно. Но преимущества его использования неоспоримы.

Патент США на насосную станцию ​​для трубопровода и способ пуска двигателя внутреннего сгорания в насосной станции Патент (Патент №10,935,012 от 2 марта 2021 г.)

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Область изобретения

Настоящее изобретение относится к насосной станции для трубопровода, в частности, нефте- или газопровода. Насосная станция имеет по меньшей мере один подающий насос для подачи жидкости по трубопроводу; по меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания, который соединен или может быть соединен приводом по меньшей мере с одним подающим насосом, чтобы приводить в действие по меньшей мере один подающий насос; и гидростатическая система, которая содержит, по меньшей мере, один первый гидравлический двигатель, который соединен или может быть связан с приводом, по меньшей мере, с одним двигателем внутреннего сгорания для ускорения, по меньшей мере, одного двигателя внутреннего сгорания до запуска путем его приведения в действие.В гидростатической системе предусмотрен аккумулятор гидравлического давления ограниченного объема, который может быть заполнен гидравлической средой под давлением, которая может поступать в первый гидравлический двигатель, обеспечивая тем самым питание последнего. Изобретение также относится к способу запуска по меньшей мере одного двигателя внутреннего сгорания в такой насосной станции. В состав насосной станции входят компрессорные станции.

В насосных станциях для нефте- или газопроводов двигатели внутреннего сгорания, например, большие газовые двигатели, используются для приведения в действие одного или нескольких питающих насосов для подачи среды — нефти или газа — по трубопроводу.Такие газовые двигатели имеют, например, выходную мощность от 1800 до 11000 л.с. и пусковой крутящий момент 32000 Нм при 4000 л.с. Тогда скорость стрельбы может составлять, например, 65 об / мин, и ее следует поддерживать в течение 30 секунд.

Обычно среда, подаваемая по трубопроводу, в частности газ, используется для запуска двигателя внутреннего сгорания. По экологическим причинам это больше нежелательно.

Альтернативные пусковые устройства для двигателей внутреннего сгорания раскрыты в RU 2 035 614 C1 и ES 1 072 269 U.

Также известно использование гидростатической системы для запуска двигателей внутреннего сгорания. Здесь гидроаккумулятор наполняется с помощью заправочного насоса. Гидравлическая среда, содержащаяся в гидроаккумуляторе, который может быть выполнен в виде баллонного аккумулятора, поршневого аккумулятора или пружинного аккумулятора, затем переключается электрически или ручным приводом клапана на гидравлический двигатель, который запускает двигатель внутреннего сгорания до неопределенной скорости, чтобы запустить последний.Чтобы иметь возможность установить поток мощности между гидравлическим двигателем и коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, должна быть включена передача между гидравлическим двигателем и двигателем внутреннего сгорания. Для этого есть два известных решения, а именно включение вспомогательной мощности, например электрическое, гидравлическое или пневматическое переключение шестерни гидравлического двигателя в приводное соединение с двигателем внутреннего сгорания, или включение за счет использования эффекта инерции шестерни. гидравлического двигателя, расположенного на спиральном шлице и предварительно включенного за счет вращения гидравлического двигателя.

Запуск двигателя внутреннего сгорания, то есть запуск коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания с помощью гидравлического двигателя, до сих пор осуществлялся путем неконтролируемой передачи давления, преобладающего в аккумуляторе давления, на гидравлический двигатель с помощью гидравлического двигателя. средний, так что двигатель внутреннего сгорания работает с неопределенной скоростью. При этом обычно достигается уровень скорости выше, чем необходимо. Это означает, что хотя двигатель внутреннего сгорания может быть надежно запущен, потребление энергии от гидроаккумулятора высокого давления является высоким, так что должны быть предусмотрены относительно большие и, следовательно, дорогие гидроаккумуляторы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание насосной станции для трубопровода описанного выше типа, которая работает с меньшим по размеру и более экономичным гидроаккумулятором давления. Кроме того, предполагается определить способ запуска соответствующего двигателя внутреннего сгорания на насосной станции, который позволяет использовать гидроаккумулятор сравнительно меньшего размера.

Цель изобретения достигается насосной станцией, как заявлено, и способом, как заявлено.Преимущественные и особенно подходящие варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Насосная станция согласно изобретению для трубопровода, в частности для нефте- или газопровода, содержит, по меньшей мере, один питающий насос для подачи текучей среды, в частности нефти или газа, по трубопроводу. Кроме того, предусмотрен по меньшей мере один двигатель внутреннего сгорания, который соединен или может быть подключен к по меньшей мере одному питающему насосу для приведения в действие по меньшей мере одного питающего насоса.

В соответствии с изобретением предусмотрена гидростатическая система, которая содержит, по меньшей мере, первый гидравлический двигатель, который соединен или может быть связан с приводом, по меньшей мере, с одним двигателем внутреннего сгорания, чтобы ускорить, по меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания до запуска. например, приводя коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания.Это означает, что гидравлический двигатель, как уже было сказано, запускает двигатель внутреннего сгорания, в частности, из состояния покоя. Если необходима синхронизация между выходным валом гидравлического двигателя и коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, можно прибегнуть к решениям, описанным выше. В качестве альтернативы между гидравлическим двигателем и двигателем внутреннего сгорания может быть предусмотрена муфта синхронизатора или несинхронизированная муфта. В частности, между гидравлическим двигателем и двигателем внутреннего сгорания предусмотрена по меньшей мере одна ступень трансмиссии, чтобы, например, ступенчато понижать скорость двигателя внутреннего сгорания до скорости гидравлического двигателя.

В гидростатической системе предусмотрен аккумулятор гидравлического давления ограниченного объема, который может быть заполнен гидравлической средой под давлением, причем эта гидравлическая среда поступает в первый гидравлический двигатель, тем самым обеспечивая питание последнего соответственно.

В соответствии с изобретением перепад давления в гидравлической системе, преобладающий по меньшей мере над одним первым гидравлическим двигателем, регулируется с возможностью изменения, чтобы разогнать двигатель внутреннего сгорания до заданной скорости срабатывания.

Следовательно, в соответствии с изобретением не происходит неконтролируемого увеличения оборотов двигателя внутреннего сгорания до относительно высокого уровня скорости перед его запуском. Скорее, частота вращения двигателя внутреннего сгорания, в частности его коленчатого вала, преднамеренно регулируется на сравнительно более низкую частоту вращения, которой достаточно для обеспечения надежного срабатывания двигателя внутреннего сгорания.

Таким образом, решение в соответствии с изобретением позволяет избежать ненужного расхода энергии, то есть гидравлической среды под давлением, поступающей по меньшей мере из одного аккумулятора давления.

Для конкретной регулируемой регулировки перепада давления, преобладающего на первом гидравлическом двигателе, согласно одному варианту осуществления изобретения регулируемый дроссельный клапан предусмотрен в гидростатической системе перед или после первого гидравлического двигателя в направлении потока гидравлическая среда.

В дополнение или в качестве альтернативы этому в гидростатической системе может быть предусмотрен дополнительный гидравлический двигатель, в котором давление гидравлической среды снижено, так что более низкий уровень давления или более низкий перепад давления доступен для первый гидромотор.Дополнительный гидравлический двигатель может быть подключен к аккумулятору давления последовательно с первым гидравлическим двигателем с точки зрения потока гидравлической среды, проходящего через него. Однако возможно и другое расположение в гидростатической системе, как явствует из следующего. Регулируемый дроссельный клапан также может быть установлен последовательно с дополнительным гидравлическим двигателем.

В этом варианте осуществления с дополнительным гидравлическим двигателем, кроме того, предусмотрен гидравлический насос, приводимый в действие дополнительным гидравлическим двигателем, который подает гидравлическую среду, в частности, из резервуара гидравлической среды, в первый гидравлический двигатель или в поток гидравлической среды, который подается на первый гидромотор от гидроаккумулятора.Следовательно, в первом вышеупомянутом устройстве гидравлическая среда из аккумулятора давления может подаваться только к дополнительному гидравлическому двигателю, а гидравлическая среда, подаваемая гидравлическим насосом, затем подается в первый гидравлический двигатель, так что он приводится в действие для ускорить двигатель внутреннего сгорания. Во втором варианте осуществления дополнительный гидравлический двигатель может быть подключен к аккумулятору давления последовательно или параллельно с первым гидравлическим двигателем относительно протока гидравлической среды от аккумулятора давления.

Дополнительный гидравлический двигатель может быть выполнен в виде двигателя с переменной производительностью, так что его потребляемая мощность может регулироваться, в частности, чтобы иметь возможность отказаться от регулируемого дроссельного клапана для снижения приводной мощности первого гидравлического двигателя. В дополнение или альтернативно, гидравлический насос может быть соответственно выполнен в виде насоса переменной производительности, чтобы регулировать его потребляемую мощность.

Первый гидравлический двигатель выполнен, в частности, как двигатель постоянной мощности.

В гидростатической системе предпочтительно предусмотрен по крайней мере один подкачивающий насос, который подает гидравлическую среду из резервуара гидравлической среды, в частности из резервуара гидравлической среды, в который также втягивается гидравлический насос, в аккумулятор давления, при этом подкачивающий насос находится в в частности, включает электродвигатель привода. Однако другие приводы, например двигатель внутреннего сгорания, также возможны в качестве привода.

Дополнительный гидравлический двигатель и / или гидравлический насос предпочтительно выполнен / реализуются в виде аксиально-поршневой машины, например, в виде машины с наклонной осью, машины с наклонной шайбой или машины с качающейся шайбой.Здесь предпочтительно можно регулировать потребляемую мощность и смещение, регулируя угол поворота.

Аккумулятор давления предпочтительно выполнен в виде аккумулятора с устройством натяжения газа, в частности баллонного аккумулятора или диафрагменного аккумулятора. Дополнительный газовый резервуар предпочтительно имеет газопроводное соединение с газовой стороной аккумулятора давления для усиления пневматической пружины аккумулятора давления. Например, при постоянном уровне давления и постоянном максимальном давлении в аккумуляторе за счет подключения дополнительного газового резервуара, который может быть заполнен, например, азотом, максимальное поглощаемое количество гидравлической среды может быть увеличено вдвое, особенно если газовый резервуар имеет как минимум такой же объемной емкости, как у аккумулятора давления.

По меньшей мере, один датчик, который вместе с устройством управления, который подключен по беспроводной сети или подключен проводом по меньшей мере к одному датчику, косвенно определяет скорость двигателя внутреннего сгорания как функцию переменной состояния в гидростатической системе, предпочтительно расположен в гидростатической системе. Например, по меньшей мере, один датчик расположен в области дополнительного гидравлического двигателя или блока гидравлический двигатель-насос, который содержит дополнительный гидравлический двигатель и гидравлический насос, и / или в области регулируемого дроссельного клапана.Также возможно определить расход гидравлической среды через первый гидравлический двигатель и / или его потребляемую мощность с помощью датчика. Таким образом, например, скорость дополнительного гидравлического двигателя и / или гидравлического насоса может использоваться для косвенного определения скорости двигателя внутреннего сгорания или потока гидравлической среды в заранее определенной точке гидростатической системы. Также можно, например, использовать для этой цели положение регулируемой дроссельной заслонки или, например, текущий угол поворота дополнительного гидравлического двигателя и / или гидравлического насоса.Этот список не является исчерпывающим, возможно использование других переменных.

Очевидно, также возможно определить или измерить скорость двигателя внутреннего сгорания непосредственно из других переменных состояния вне гидростатической системы.

Как правило, по меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания расположен во взрывобезопасной зоне, то есть предусмотренные в нем компоненты содержат дополнительные устройства, предназначенные для предотвращения взрыва. Это подразумевает повышенные финансовые и технические затраты на все компоненты, находящиеся во взрывобезопасной зоне.По этой причине, по меньшей мере, одно или несколько или все из следующих устройств расположены, пространственно отделенные, по меньшей мере, от одного двигателя внутреннего сгорания и, по меньшей мере, от одного питающего насоса и, в частности, по меньшей мере, от одного первого гидравлического двигателя, за пределами этого взрыва. зона безопасности:

• • гидроаккумулятор давления, в частности, вместе с газовым резервуаром
  • , по крайней мере, один подкачивающий насос, в частности, вместе с его электродвигателем
  • резервуар гидравлической среды
  • дополнительный гидравлический двигатель
  • регулируемый дроссельный клапан,

  ,

  • , по меньшей мере, один датчик,

  ,

  • , гидравлический насос,

  ,

  • , устройство управления.

В частности, все необходимые датчики расположены вне зоны взрывобезопасности, а подключение извне зоны взрывобезопасности к зоне взрывобезопасности осуществляется только через гидравлические линии и, при необходимости, любые электрические линии управления.

Согласно одному варианту осуществления изобретения первый гидравлический двигатель может использоваться для запуска множества двигателей внутреннего сгорания, или предусмотрено несколько «первых» гидравлических двигателей, каждый из которых используется для запуска двигателя внутреннего сгорания или нескольких двигателей внутреннего сгорания.Все эти соответствующие гидравлические двигатели преимущественно включены в одну и ту же гидростатическую систему и могут приводиться в действие одновременно или последовательно. Здесь один и тот же регулируемый дроссельный клапан и / или тот же гидравлический двигатель-насос можно использовать для конкретной регулировки перепада давления с помощью соответствующего гидравлического двигателя, чтобы потреблять как можно меньше гидравлической среды из аккумулятора давления.

По меньшей мере, один двигатель внутреннего сгорания может содержать по меньшей мере один турбонагнетатель, которому назначен привод для ускорения турбонагнетателя при запуске двигателя внутреннего сгорания или перед запуском двигателя внутреннего сгорания, то есть перед запуском двигателя внутреннего сгорания до скорость стрельбы.Привод может быть выполнен в виде гидравлического двигателя, например, в котором гидравлический двигатель питается гидравлической средой от гидроаккумулятора давления и / или, предпочтительно, для сохранения его производительности, от подкачивающего насоса.

В дополнение или в качестве альтернативы, электродвигатель также может быть предусмотрен в качестве привода для турбонагнетателя.

Способ согласно изобретению для запуска по меньшей мере одного двигателя внутреннего сгорания на насосной станции, как описано, состоит в ускорении по меньшей мере одного двигателя внутреннего сгорания посредством по меньшей мере одного первого гидравлического двигателя и запуска по меньшей мере одного двигателя внутреннего сгорания. после его ускорения, при этом скорость двигателя внутреннего сгорания регулируется до заданной скорости зажигания перед зажиганием, с использованием первого гидравлического двигателя для переменной регулировки перепада давления, возникающего в гидростатической системе, когда гидравлическая среда протекает через нее.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ЧЕРТЕЖА

Изобретение будет описано ниже в качестве примера со ссылкой на примерные варианты осуществления и чертежи, из которых:

Фиг. 1 показан первый примерный вариант насосной станции в соответствии с изобретением;

РИС. 2 показывает другой способ включения блока гидравлический двигатель-насос по сравнению с фиг. 1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 представляет насосную станцию ​​для трубопровода, имеющую двигатель внутреннего сгорания 1 , который приводит в действие подающие насосы 2 , 3 в трубопроводе 4 .Пунктирные линии показывают, что также могут быть предусмотрены другие двигатели внутреннего сгорания 1 ‘и 1 ″, которые приводят в действие соответствующие питающие насосы (не показаны) или другие узлы. Вместо первого гидравлического двигателя 10, также может быть предусмотрено несколько гидравлических двигателей, которые взаимодействуют друг с другом для ускорения двигателя внутреннего сгорания до заданной скорости зажигания.

Для запуска каждого из соответствующих двигателей внутреннего сгорания 1 , 1 ′, 1 ″ предусмотрен первый гидравлический двигатель 10 (или 10 ′, 10 ″), который может быть соединен с соответствующий двигатель внутреннего сгорания 1 , 1 ‘, 1 ″ через подходящую муфту 6 .Муфта 6 может приводиться в действие или приводиться в действие, например, давлением гидравлической среды. Муфта 6 служит для обеспечения разъемного механического соединения с двигателем внутреннего сгорания. Такие муфты также называют приводами с зацеплением. Гидравлический двигатель служит для разгона двигателя внутреннего сгорания 1 , 1 ‘, 1 ″ до заданной скорости зажигания.

Соответствующий двигатель внутреннего сгорания 1 , 1 ′, 1 ″ содержит турбокомпрессор 27 , 27 ′, 27 ″, который доводится до необходимой скорости раньше, чем двигатель внутреннего сгорания 1 , 1 ‘, 1 ″ запускается, то есть гидравлической средой под давлением от подкачивающего насоса 15 , который здесь приводится в действие электродвигателем 16 и питается из резервуара гидравлической среды 17 .Для этого гидравлический двигатель 28 , 28 ‘, 28 ″, который приводится в движение гидравлической средой под давлением, подсоединяется или может быть подключен к соответствующему турбонагнетателю 27 , 27 ‘, 27 ″. Соответствующий клапан, в частности гидрораспределитель 29 , 29 ‘, 29 ″, предназначен для подключения гидравлической среды под давлением к гидравлическому двигателю 28 , 28 ‘, 28 ″.

Давление, поступающее в первый гидравлический двигатель 10 , 10 ‘, 10 ″, можно также включать и выключать с помощью клапана 30 , 30 ‘, 30 ″, необходимая гидравлическая среда под давлением подается гидронасосом 20 мотонасосного агрегата 18 . Гидравлический насос 20 также подает из резервуара гидравлической среды 17 и приводится в действие дополнительным гидравлическим двигателем 19 , который питается гидравлической средой под давлением от источника давления 11 через регулируемый дроссельный клапан 24 , который, в частности, также выполнен в виде гидрораспределителя.Источник давления 11 содержит аккумулятор давления 12 , к газовой стороне которого подключен резервуар для газа 13 для усиления так называемой пневматической пружины.

Накопитель давления 12 наполняется с помощью подкачивающего насоса 15 , в частности, через обратный клапан 31 .

В гидростатической системе, большая часть которой расположена вне зоны взрыва 32 (см. Пунктирную разделительную линию), предусмотрен как минимум один датчик 33 , который вместе с устройством управления 34 косвенно определяет скорость соответствующего двигателя внутреннего сгорания 1 , 1 ‘, 1 ″.Датчик 33 служит, например, для определения скорости мотонасосного агрегата 18 .

Используя мотонасосный агрегат 18 , дополнительный гидравлический двигатель 19 выполнен, например, как двигатель переменной мощности, можно точно регулировать потребляемую мощность и, следовательно, мощность привода первого гидравлического двигателя. 10 или соответствующие гидравлические двигатели 10 ‘, 10 ″, чтобы двигатель внутреннего сгорания 1 или соответствующие двигатели внутреннего сгорания 1 ‘, 1 ″ разгонялись только до точной скорости зажигания. нужно.

Вариант исполнения согласно фиг. 2 в значительной степени соответствует таковому на фиг. 1, но здесь мотонасосный агрегат 18 по-другому включен в гидростатическую систему. Соответствующие ссылочные позиции относятся к соответствующим компонентам.

Это показано на фиг. 2 видно, что дополнительный гидравлический двигатель 19 и / или гидравлический насос 20 может быть выполнен в виде двигателя переменной производительности или насоса переменной производительности. Кроме того, указывается, что помимо жесткой муфты, между дополнительным гидравлическим двигателем 19 и гидравлическим насосом 20 вместе с гидронасосом 20 может быть предусмотрена трансмиссия с регулируемой скоростью 21 , в частности, посредством общего вала. электрический генератор или мотор-генератор 22 и электрический аккумулятор 23 , чтобы восстанавливать электрическую энергию из гидростатической системы или реверсивно возвращать ее в систему.Эти меры также могут быть применены в случае варианта осуществления согласно фиг. 1.

Как и в варианте по фиг. 1, муфта 6 , которая, например, соединяет выходной вал 25 первого гидравлического двигателя 10 с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания 1 либо непосредственно, либо предпочтительно посредством по меньшей мере одной ступени трансмиссии или привод зацепления может быть предусмотрен между двигателем внутреннего сгорания 1 и первым гидравлическим двигателем 10 .

В варианте по фиг. 2, также, при работе блока двигатель-насос 18 уменьшается давление, создаваемое источником гидравлического давления 11 , так что первый гидравлический двигатель 10 передает соответственно меньшую мощность привода на его выходной вал 25 . В то же время, приведение в действие гидравлического насоса 20, увеличивает объемный поток через первый гидравлический двигатель 10 , так что может быть достигнуто чувствительное управление и энергия может отбираться из гидростатической системы только в желаемой ограниченной степени.

Power Water Networks — LOW-TECH MAGAZINE

Гидроаккумулятор. Картина: Лес Чатфилд.

«Использование воды — тема, которой пренебрегают в инженерной литературе. Как романтический или популярный аспект инженерной мысли, гидравлическая энергия никогда не привлекала внимания общественности, как паровой двигатель, локомотив или даже двигатель внутреннего сгорания».

Ян Макнил, Hydraulic Power , 1972

Теоретические основы гидравлической передачи энергии были заложены в 1647 году французским вундеркиндом Блезом Паскалем.Путем экспериментов он обнаружил, что вода — в отличие от воздуха — практически несжимаема и передает давление одинаково во всех направлениях.

Значение «гидростатического парадокса» было продемонстрировано в «машине умножения сил» Паскаля, проиллюстрированной ниже. Он состоит из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой трубой. Вся система заполнена водой и герметично закрыта. Один цилиндр содержит плунжер малого диаметра, а другой цилиндр содержит плунжер, площадь поперечного сечения которого в 100 раз больше.

Станок для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень поместить груз, он сможет поднять груз, помещенный поверх большого поршня, который в 100 раз тяжелее. Таким образом, машина Паскаля позволяла умножать силы — в приведенном выше примере отношение выходного усилия к входному усилию составляет 100: 1. Другими словами, вы можете получить выходное усилие в 100 кг для входного усилия всего 1 кг.

Машина для умножения сил

Умножение силы не было чем-то новым в 1600-х годах.Более простые устройства, такие как шкивы, зубчатые передачи, кабестаны, лебедки и беговые колеса — все вариации рычага, которому 7000 лет, — также могут обеспечивать высокое выходное усилие за счет небольшого входного усилия. Например, римляне строили краны с механическим преимуществом до 70 к одному, что означало, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес 1,75 тонны.

Однако гидравлическая версия рычага имеет одно выдающееся преимущество перед более ранними механизмами: потери на трение очень малы и не зависят от механического преимущества.Следовательно, возможный коэффициент размножения почти бесконечно больше, и оба поршня могут находиться на значительном расстоянии друг от друга — примерно до 25 км, как мы увидим.

В гидравлике потери на трение не зависят от механического преимущества, поэтому возможный коэффициент увеличения силы почти бесконечен

Увеличение силы может быть увеличено либо за счет увеличения соотношения диаметров обоих поршней, либо за счет приложения большей мощности к меньшему поршню.Как и в случае с более ранними механизмами, то, что достигается за счет механического преимущества, теряется в соотношении скоростей.

Если небольшое гидравлическое усилие преобразуется в большее усилие, его скорость работы будет уменьшена точно в обратной пропорции, потому что пройденное расстояние увеличивается в той же пропорции, что и сила. Например, человек, нажимающий на маленький поршень на 10 сантиметров, переместит другой поршень вверх только на 1/100 этого расстояния.

Следовательно, в закрытой системе более тяжелый груз можно было поднимать только на очень ограниченное расстояние, зависящее от длины плунжера.Однако этот предел снимается, когда в систему добавляется больше воды, и меньший поршень, вместо того, чтобы опускаться только один раз, совершает несколько ходов — другими словами, когда он работает как насос. В этом случае больший поршень будет продолжать подниматься.

Гидравлический пресс

Паскаль смог доказать свою точку зрения только косвенно, поскольку доступные в то время материалы были недостаточно прочными, чтобы выдержать давление. Пройдет еще полтора столетия, прежде чем умножение гидравлической силы будет реализовано на практике.Его первым применением было не подъемное устройство, а скорее наоборот: гидравлический пресс, который создает сжимающую силу.

Обычный шнековый пресс того времени, мало развитый с тех пор, как римляне использовали его для прессования оливок и винограда, требовал больших усилий для работы, имел большие потери энергии на трение (+ 80%) и не мог выдерживать нагрузку более 25 тонн. нагрузка. (Винт, который преобразует вращательное движение в поступательное, представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

Слева: Винтовой пресс. Изображение предоставлено Брюсом К. Саттерфилдом. Справа: гидравлический пресс.

Гидравлический пресс был изобретен в 1796 году английским слесарем и плотником Джозефом Брамахом. Он был полностью основан на теоретической работе Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, приводимый в движение ручным насосом, значительно увеличил нагрузку на человека.

Используя доступные в то время материалы, компания Bramah достигла общего отношения 1000: 1, что означает, что эффективная нагрузка в 60 тонн на подъемный поршень может быть уравновешена всего лишь 60 кг на рукоятке насоса.КПД гидравлического пресса составил более 90%.

Порты и верфи

Несмотря на свою исключительную пригодность для работы с краном, гидравлика в первой половине девятнадцатого века не достигла большого прогресса в этой области. В значительной степени это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения гидроцилиндра во вращательное движение ствола крана или барабана. В течение первой половины девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях по-прежнему производилась с помощью кранов с приводом от человека, но потребность в более высоких и мощных кранах была огромной.

Начиная с 1830-х годов, железо стало использоваться в качестве материала для кораблестроения, при этом параллельно увеличивались размеры кораблей. Обычные подъемные системы больше не подходили. В большинстве стран решение было найдено в паровом кране, появившемся в 1850-х годах. Однако в портах и ​​верфях Британии появилась достойная альтернатива: водный кран.

В первой половине девятнадцатого века обработка грузов в портах, верфях и железнодорожных станциях все еще производилась с помощью кранов с приводом от человека

Британский инженер Уильям Армстронг начал проектировать и эксплуатировать мощные гидравлические краны в 1840-х годах.Полностью осознавая, что гидравлика лучше всего приспособлена для обеспечения медленного, устойчивого движения, Армстронг разработал метод подъема груза за один ход поршня или поршня, в достаточной степени увеличивая движение с помощью шкивов.

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником энергии для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением и расходом воды. В городской водопроводной сети давление воды подавалось (и часто остается) с помощью водонапорной башни.Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничена, то ограничивается и давление воды. Водонапорная башня высотой 50 м (165 футов) может создавать давление воды 70 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Следовательно, единственный способ еще больше увеличить выходную мощность крана, работающего на воде из городской сети, — это увеличить расход воды. Однако это увеличивает потребление питьевой воды и увеличивает размер и стоимость труб, клапанов, цилиндров и других частей системы. Более того, если потребность в питьевой воде со стороны других пользователей превышает средний уровень, уровень воды в водонапорной башне упадет, как и давление воды и выходная мощность машины.

Гидравлический аккумулятор

В 1851 году Армстронг предложил альтернативное решение, решающее эти проблемы: гидроаккумулятор. Хотя он намного более компактный, чем водонапорная башня, он может производить постоянное давление воды 700 фунтов на квадратный дюйм или выше — по крайней мере, в 10 раз больше давления воды в городской водопроводной сети. Это позволяло производить на порядок больше мощности без увеличения расхода воды и увеличения размеров компонентов системы.

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное изобретение, в котором поршень или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре.Поршень был нагружен балластом собственного веса, который обычно имел форму цилиндрической балластной емкости, окружающей центральный цилиндр (изображение ниже, слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Гидравлический аккумулятор в гавани Бристоля. Википедия Commons. Гидравлический аккумулятор, Уолш-Бэй, Сидней. Источник: NSW HSC Online.

При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, воздействуя на гидроцилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров.В гидроаккумуляторах другого типа использовалась прямоугольная плита для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение вверху справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы могут быть установлены на открытом воздухе или размещены в специально спроектированном здании.

По сравнению с водонапорной башней гидроаккумулятор может обеспечивать в десять раз большую мощность и поддерживать равномерное давление во всей сети

Гидравлический аккумулятор работает аналогично водонапорной башне.Центральный цилиндр имеет впускное и выпускное отверстия для воды внизу. Воду из доков можно было закачивать через входное отверстие паровым насосом, поднимая поршень, в то время как ее можно было вытолкнуть через выход в магистраль для распределения, опуская поршень.

Энергия накапливалась при движении тарана вверх и восстанавливалась при его спуске. Скорость откачки паровой машины регулировалась в зависимости от уровня воды в аккумуляторе либо автоматически с помощью механических соединений, либо с помощью человека.

Однако, в отличие от водонапорной башни, гидроаккумулятор может поддерживать равномерное давление во всей системе независимо от объема воды в цилиндре, потому что это вес балласта, а не вес воды, который создает давление — Другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Гидравлический аккумулятор с эффективностью зарядки / разрядки более 98% и отсутствием саморазряда был чрезвычайно энергоэффективным устройством.

Заводское оборудование с приводом от воды

Введение гидроаккумулятора имело два важных эффекта. Во-первых, значительно расширился ассортимент машин с гидравлическим приводом. Гидромоторы, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и инструментами мастерских. Но Армстронг и другие инженеры адаптировали воду под высоким давлением для множества промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественник сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

В портах вода под высоким давлением не только приводила в действие краны и подъемные машины, перемещающие грузы в доках и на складах, но также запирала ворота, поворотные мосты, лодочные подъемники и гравийные доки. На железнодорожных станциях гидравлическая передача энергии использовалась для обработки грузов и перемещения железнодорожных вагонов (с использованием гидравлических шпилей), а также для управления поворотными платформами, лифтами и механизмами перемещения. Все эти применения гидравлической энергии были бы невозможны из-за низкого и неравномерного давления в городской сети.

Чтобы понять важность гидравлической энергии, достаточно еще раз взглянуть на эволюцию подъемных устройств. В 1586 году обелиск весом 344 тонны был перемещен между площадями Рима. Доменик Фонтана, мастер-строитель Ватикана, воздвиг обелиск с помощью 40 кабестанов, обработанных 400 мужчинами и 75 лошадьми. В 1878 году Джон Диксон поднял еще один обелиск — иглу Клеопатры весом 209 тонн — с помощью четырех гидравлических подъемных домкратов, которыми управляли четыре человека.

Электросети и водопроводы

Во-вторых, гидроаккумулятор позволял эффективно передавать мощность на большие расстояния.Для трубопровода диаметром 30 см падение давления в водопроводной сети составляет около 10 фунтов на квадратный дюйм на милю, и эта цифра не зависит от давления воды. Таким образом, если вы пропускаете воду с давлением 70 фунтов на квадратный дюйм на расстояние 7 миль (12 км), вся энергия теряется. Но если вы пропускаете воду на такое же расстояние с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм, давление воды остается 630 фунтов на квадратный дюйм, что сводится к эффективности передачи 90%.

Высокая эффективность передачи воды под высоким давлением привела к строительству по меньшей мере дюжины общественных сетей водоснабжения с аккумуляторными накопителями, половина из которых находится в Великобритании, в которых паровые машины, расположенные в центре, перекачивают воду в гидроаккумуляторы, которые распределяют воду под высоким давлением по большой географический район.Один или несколько аккумуляторов будут установлены на каждой гидроэлектростанции, а другие могут быть размещены в стратегических точках вдоль магистрали подачи в качестве подстанций.

Идея по-настоящему гидравлической электросети, аналогичной появившейся чуть позже электрической сети, уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса.

С 1870-х по 1890-е годы гидравлические сети были установлены в ведущих промышленных городах Великобритании: Кингстон-апон-Халл, Лондон, Ливерпуль, Бирмингем, Гримсби, Манчестер и Глазго.Доковые и железнодорожные компании первыми внедрили эту технологию и на протяжении десятилетий оставались самыми важными пользователями.

Иллюстрации гидроаккумулятора, гидравлического крана и гидроподъемника.

Однако электрическая вода также использовалась для производственных процессов на фабриках, для работы лифтов в общественных, частных и коммерческих зданиях, а также для активации бытовых устройств и инструментов мастерских. Любой, кому посчастливилось проложить улицу, мог подключиться к общественной сети.Расход воды на электроэнергию был измерен, как это происходит сегодня с питьевой водой и электричеством.

Идея истинно гидравлической электросети — аналога электрической сети, появившейся несколько позже — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефа Брамы, изобретателя гидравлического пресса. Но Брама, который также изобрел гидроаккумулятор и гидравлический кран, опередил свое время. Прошло еще шестьдесят лет, прежде чем его идеи были воплощены в жизнь Армстронгом и его современниками.

Лондонская гидравлическая энергетическая компания

Самая обширная гидроэнергетическая сеть была построена в Лондоне и эксплуатируется «Лондонской гидравлической компанией». На пике развития компании в 1917 году пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением примерно в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города. В лондонских театрах и других культурных зданиях водопроводная вода двигала полы, органные консоли, противопожарные шторы и сцены.Вода под давлением сработала водяные насосы и подняла опоры Тауэрского моста.

Иллюстрация: план сети и насосных станций London Hydraulic Power Co., 1895 г.

Пожарные гидранты

также успешно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к сети London Hydraulic Power Company. Эти системы пожаротушения повышали давление в водопроводной сети за счет закачки в них небольшого количества воды под высоким давлением с помощью струйного насоса.Сама по себе вода под высоким давлением из гидравлической сети не могла подаваться в достаточном количестве, чтобы оказать влияние на большой пожар, в то время как в бытовой сети было достаточно воды, но недостаточное давление, чтобы достичь верхних этажей зданий.

В Лондоне пять соединенных между собой центральных электростанций перекачивают воду под высоким давлением в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города.

Еще одним замечательным применением воды под высоким давлением в Лондоне была система пылесоса Silent Dustman , работающая на воде, которая появилась на рынке в 1910 году.Несколько крупных отелей были полностью «подключены» к этой системе: вода из городской сети использовалась в струйном насосе для создания вакуума в трубе, к которой должна была присоединяться система. Вдоль этих труб было несколько насадок, к которым можно было прикрепить гибкие шланги. Таким образом, грязь от подметальных машин втягивалась в гидравлическую трубу и уносилась в канализацию. Система, которая работала бесшумно и эффективно, оставалась в эксплуатации до 1937 года.

Одна из лондонских электростанций. Обратите внимание на башню справа, в которой находятся гидроаккумуляторы.

Однако в Лондоне гидроэнергетика, похоже, не оказала большого влияния на бытовую арену. В книге «Гидравлический век » (1980) Б. Пью отмечает, что «возможно, это произошло из-за того, что в свое время домашняя рабочая сила была дешевой и в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, все было бы иначе. поскольку возможности гидроэнергетики были не меньше, чем возможности электричества сегодня ».

Большинство коммунальных сетей водоснабжения поставляли воду под давлением от 700 до 800 фунтов на квадратный дюйм (от 48 до 55 бар), за исключением Манчестера и Глазго, где давление воды составляло 1120 фунтов на квадратный дюйм.В этих городах был большой спрос на мощность для гидравлических прессов, используемых для пакетирования, для чего требовалось более высокое давление.

Электросети за пределами Великобритании

Британские энергосистемы послужили источником создания подобных сетей в других местах: Антверпене в Бельгии, Буэнос-Айресе в Аргентине, Мельбурне и Сиднее в Австралии. В то время как австралийские системы напоминали системы в Великобритании (с 80 км магистралей, система в Мельбурне была второй по величине из когда-либо построенных), аргентинская система использовалась для откачки сточных вод, а сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механическая сила и электричество.Последнее было попыткой преодолеть очень высокие в то время потери при передаче электроэнергии.

«Zuiderpershuis»: бывшая гидравлическая насосная станция в Антверпене. В башнях размещались гидроаккумуляторы.

В «Гидравлический век » Б. Пью пишет, что:

«При передаче энергии первые электрические станции сталкивались с теми же трудностями, что и гидравлические электростанции, их напряжение было аналогично рабочему давлению, а падение напряжения из-за сопротивления сети аналогично падению давления из-за трения трубы.Первые электрические электростанции общего пользования были станциями постоянного или постоянного тока, при этом генерирующее напряжение было лишь немного выше (из-за падения напряжения в кабелях), чем в помещениях потребителя, которое по соображениям безопасности должно было быть менее 250 вольт. Из-за ограничения напряжения область питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены ».

Сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механической энергии и электроэнергии

С 1865 года Антверпен использовал гидравлическую сеть высокого давления для привода кранов, мостов и шлюзов в гавани.К этому была добавлена ​​вторая сеть в 1893 году, которая распределяла воду под высоким давлением на электрические подстанции, разбросанные по всему городу (двенадцать по плану, но только три были построены). Там водяные турбины вырабатывали электроэнергию, которая распределялась в радиусе 500 м по подземным электропроводам — ​​примерно на таком расстоянии можно было эффективно распределять низкое напряжение.

Гидравлические краны в порту Антверпена. Изображение журнала Low-tech.

Система Антверпена, которая использовалась для управления уличным освещением, таким образом сделала в больших масштабах то же самое, что водяные двигатели, подключенные к динамо-машинам, сделали в малых масштабах с водой из городской сети (см. Предыдущую статью).Около 66% гидравлической энергии было преобразовано в электричество. На пике мощности сеть достигла длины 23 км с мощностью 1200 л.с. В Лондоне также было несколько мест, где потребители управляли небольшими электрическими генераторами от гидравлической системы.

Электроэнергия по сравнению с электроэнергией

Прорыв в области высоковольтной передачи электроэнергии на рубеже веков сделал системы, подобные тем, что были в Антверпене, немедленно устарели. Электрогенерирующая часть сети исчезла в 1900 году.Производство воды под давлением для производства электроэнергии включает в себя четырехкратное преобразование энергии, что напрасно расточительно, если вы можете просто производить электроэнергию и эффективно ее транспортировать.

Расширение эффективных линий электропередачи также остановило строительство других крупных электрических сетей водоснабжения до конца века. «Если бы эти системы были начаты несколькими годами ранее, они могли бы стать намного более популярными», — пишет Ян Макнил в книге « Hydraulic Power (1972) ». «Несколько лет спустя, и они, вероятно, вообще не были бы построены».

Однако почти все коммунальные системы водоснабжения, которые были построены между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге с использованием электродвигателей вместо паровых двигателей для перекачивания. Сеть водоснабжения, эксплуатируемая Лондонской гидравлической компанией, последней выжившей, работала до 1977 года. Большинство сетей водоснабжения общего пользования продолжали расти в течение первых десятилетий двадцатого века, достигнув своего расцвета в конце 1920-х годов.Фатальный спад наступил только тогда, когда в 1960-х и 1970-х годах заводы начали покидать города.

Если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Это вызывает два вопроса. Во-первых, почему электрическая вода не стала универсальным методом распределения энергии, о котором мечтали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? Во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения энергии, то почему почти все водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

Как технология передачи электроэнергии, электрическая вода имеет три важных недостатка по сравнению с электричеством.Во-первых, электричество можно эффективно транспортировать на гораздо большие расстояния. Гидравлическая передача энергии была (и остается) не менее эффективной, чем передача электроэнергии на расстояние от 15 до 25 км. Однако за пределами этих расстояний электрическая передача является явным победителем.

Гидравлические ворота в доке Гренландии в Лондоне, построенные в 1880-х годах. Изображение предоставлено Крисом Алленом.

Второй недостаток гидравлической трансмиссии заключается в том, что сложная распределительная сеть приводит к дополнительным потерям энергии.Каждый изгиб или изгиб сети увеличивает потери на трение. Чем сложнее сеть, тем менее она эффективна. Электрическая трансмиссия не имеет этой проблемы, по крайней мере, в незначительной степени. Потери на трение в водопроводе ограничивают количество машин, которые могут быть подключены к водопроводной сети, в то время как электричество можно разделить почти бесконечно.

Третье ограничение мощности воды — это ограниченная пропускная способность гидравлической линии передачи. Вода под давлением может перемещаться по тонким трубам только со скоростью ходьбы, чтобы избежать чрезмерных потерь на трение.На более высоких скоростях потеря трения увеличивается, поскольку квадрат скорости и эффективности быстро уменьшается, даже на относительно коротких расстояниях. Это ограничивает скорость потока и, следовательно, мощность, которую может передать линия гидравлической передачи.

Используя трубу диаметром от 10 до 12 см — обычный размер в большинстве систем высокого давления в то время — гидравлическая линия передачи могла производить максимальную продолжительную мощность от 115 до 205 лошадиных сил (от 85 до 150 кВт). Линии электропередачи высокого напряжения аналогичного размера могут нести мощность на несколько порядков больше.

Преимущества Power Water

Однако ни один из этих недостатков не имел значения для рассмотренных нами электрических сетей водоснабжения. Все это были децентрализованные системы с машинами на расстоянии не более 15-25 км от источника питания. Во-вторых, поскольку оборудование с гидравлическим приводом в гаванях, железнодорожных станциях, фабриках и зданиях характеризовалось медленным движением и нечастым использованием, низкая скорость передачи механической воды не представляла препятствий.

За исключением недолговечной системы выработки электроэнергии в Антверпене, ни одна из водопроводных сетей типа Армстронг не снабжала энергией большое количество постоянно работающих машин.(Но обратите внимание на электрические сети среднего давления в Швейцарии). Наконец, поскольку в водопроводной сети работает относительно мало (но очень мощных) машин, потери на трение на изгибах и кривых в сети были ограничены.

Гидравлический насос, гидроаккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Национальная библиотека Франции.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и сегодня. Например, Роберт Занер, сторонник еще одной альтернативы электричеству, сжатого воздуха, написал в The Transmission of Power by Compressed Air (1890), что:

«Практическая несжимаемость воды делает гидравлический метод непригодным для регулярной передачи постоянного количества энергии. Его можно использовать с пользой только там, где движущая сила должна накапливаться и применяться через определенные промежутки времени, например, подъем тяжестей, ударные удары, ковка под давлением. и другая работа прерывистого характера, требующая большого усилия на небольшом расстоянии.«

Гидравлическая трансмиссия

«превосходно приспособлена для использования с тяжелой техникой и оборудованием в операциях, требующих заметной концентрации мощности, возвратно-поступательного движения по прямой и прерывистого действия», — писал Луис Хантер в книге «Передача энергии » (1991). Главное преимущество гидроаккумулятора заключается в том, что он позволяет управлять машинами, которым требуется гораздо больше энергии, чем может обеспечить источник энергии — «умножение силы» Паскаля.

Ограничения гидравлической трансмиссии были очень хорошо поняты в конце девятнадцатого века.Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и сегодня.

Когда требуется большая сила или крутящий момент, гидравлические силовые системы являются гораздо более компактным и энергоэффективным решением, чем механические или электрические приводы. И электродвигатели, и двигатели внутреннего сгорания часто нуждаются в механической передаче энергии (шестерни, цепи, ремни) для преобразования их высокой скорости вращения в более низкую скорость с более высоким крутящим моментом.

Точно так же гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидроцилиндров, в то время как электроэнергия требует дорогостоящих линейных двигателей или механических передач энергии, таких как зубчатые рейки в сборе.Гидравлическая и электрическая энергия дополняют друг друга в этом смысле: одним из ограничений передачи энергии и воды была относительная сложность преобразования линейного движения во вращательное.

Колеса

Pelton были наиболее очевидным выбором, но их высокая скорость вращения потребовала использования зубчатой ​​передачи для работы тихоходных механизмов. Ряд гидравлических двигателей напорного типа был доступен для обеспечения вращательной мощности, предполагающей работу с переменной или низкой скоростью, но эти двигатели имели мало преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

Третье важное преимущество гидравлики состоит в том, что энергия всегда доступна в трубопроводах и гидроаккумуляторе, но когда нет спроса, нет потерь. Когда ни одна из машин в водопроводной сети не работала, гидроаккумуляторы поддерживали давление в линиях без использования энергии. Это преимущество особенно актуально, когда машины используются с перерывами.

Гидравлика Сегодня

Гидравлический привод все еще используется сегодня, особенно в тяжелом промышленном оборудовании, которое требует медленного, но мощного линейного движения, а также в мобильной строительной технике, такой как экскаваторы.Однако гидроаккумулятор с увеличенным весом и водопроводные сети исчезли.

Жидкость под давлением больше не вода, а масло, смешанное с присадками. (Растительное масло использовалось в качестве гидравлической среды в 19 веке). В отличие от воды масло не замерзает и не вызывает коррозии. Однако это делает гидравлическую энергию более дорогой и, очевидно, не позволяет отработанной жидкости попадать в канализационную сеть, доки или море.

Частично из-за использования масла возник автономный гидравлический силовой агрегат, состоящий из насоса, гидроаккумулятора и систем обратного потока, готовый к подключению к электродвигателю или дизельному двигателю.Гидравлические аккумуляторы в этих системах намного меньше по размеру, они используют газ для сжатия жидкости и не поддерживают постоянное давление.

Современные гидроаккумуляторы (как правило, сжатого газа) имеют мало общего с аккумуляторами с увеличенным весом в электрических сетях водоснабжения. Картина: HYD.

Хотя практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход устраняет важное преимущество эффективности, характерное для более централизованных водопроводных сетей девятнадцатого и двадцатого веков.В общегородской водопроводной сети сравнительно небольшой центральный источник энергии — горстка гидроаккумуляторов — мог управлять большим количеством очень мощных машин. Насосные двигатели не нужно было рассчитывать на пиковые нагрузки.

Большим преимуществом водопроводных сетей было то, что для работы большого количества мощных машин на большой территории требовалась сравнительно небольшая мощность.

Б. Пью оплакивает эту эволюцию в г. Гидравлический век (1980):

«Столетие назад только несколько очень больших машин — поворотные мосты и иногда гидравлический пресс — имели собственное насосное оборудование.В последнее время эта тенденция распространилась на машины с гидравлическим приводом всех типов и размеров и сегодня является общепринятой практикой. С единичными гидроагрегатами каждая единица оборудования будет приводиться в движение собственным двигателем и будет иметь свои собственные контрольно-измерительные приборы, фильтры и т. Д., Что потребует периодических проверок и технического обслуживания ».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока агрегат используется, независимо от нагрузки на насос, который он приводит. В случае нескольких таких агрегатов не все будут работать на полную мощность все время.Заметная экономия может быть достигнута за счет наличия центральной насосной станции для снабжения ряда агрегатов, и из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше суммы отдельных максимальных нагрузок ».

«Преимущество большой станции перед несколькими меньшими заключается в способности удовлетворять разнообразные потребности. Каждая небольшая независимая электростанция должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей области поставок и пики не будут возникать одновременно.Большой станции, охватывающей общую площадь нескольких небольших станций, потребуется только для удовлетворения максимального одновременного спроса, а это обычно будет меньше суммы локальных пиков ».

Альтернативы электроэнергии

Так же, как технологии механической передачи энергии, такие как системы рывков и бесконечные канатные приводы, водопроводные сети исчезли в основном из-за того, что электрическая передача имеет превосходную эффективность на большие расстояния.Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электричеству заслуживают пересмотра для конкретных целей. Гидравлические аккумуляторы с поднятым весом могут работать от солнца, ветра или даже от педалей.

Изображение: J.W. Гибсон

Примерно в 1900 году превосходство электричества в передаче энергии на очень большие расстояния не оспаривалось. Однако для умеренных расстояний многие авторы сомневались в ее полезности. Например, Р.Кеннеди писал в книге Modern Engines and Power Generators (1905):

.

«Электроэнергия дает огромные преимущества для передачи энергии на расстояние в большинстве случаев. Однако инженеры-электрики требуют слишком многого. Они склонны забывать о других средствах передачи энергии, что означает, что они имеют первостепенные преимущества перед электричеством во многих случаях. случаи.»

W.C. Анвин, автор наиболее полной книги XIX века по передаче электроэнергии ( On the Development and Transmission of Power from Central Stations ), выразил аналогичное беспокойство в 1894 году:

«Учитывая, что распределение электроэнергии в ближайшее время будет играть важную роль в развитии систем распределения энергии, в настоящее время существует популярная тенденция рассматривать слишком исключительно электрические методы и игнорировать другие способы распределения энергии, которые были успешно применены. в прошлом и в подходящих условиях будут по-прежнему использоваться в будущем… Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и в таких случаях электрическое распределение не имеет и до настоящего времени не установило какого-либо универсального превосходства ».

В следующем выпуске нашей серии по передаче электроэнергии мы обсудим сжатый воздух, который, вероятно, является наиболее подходящей альтернативой электричеству.

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

Статьи по теме:

Источники (в порядке важности):

• «Гидравлический век», Б.Пью, 1980
• «Гидравлическая энергия (промышленная археология)», Ян Макнил, 1972 г.
• «О развитии и передаче электроэнергии от центральных станций», W.C. Анвин, 1894. Также здесь.
• «Гидравлическое оборудование с введением в гидравлику», Р.Г. Блейн, 1897,
• «История промышленной энергетики в США, 1780-1930: Том 3: Передача власти», Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991).
• «Современные двигатели и генераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый», Р.Кеннеди, 1905
• «Современные двигатели и генераторы; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шесть», Р. Кеннеди, 1905 г.
• «Мощность и передача мощности», Э.В. Керр, 1908 г.
• «Остатки ранних гидроэнергетических систем» (PDF), J.W. Гибсон, 3-я Австралазийская конференция инженерного наследия, 2009 г.
• «L’eau à Genève et dans la région Rhône-Alpes: XIXe-XXe siècles», Serge Paquier, 2007
• «L’eau des villes: Aux sources des empires municipaux», Жеральдин Пфлигер, 2009 г.
• «Revue Technique de l’Exposition Universelle de 1889, Раздел II, Гидравлические приемники» (PDF), 1893
• «Revue Technique de l’Exposition Universelle de 1889, Том 9.Septième partie. Mécanique générale. Machins outils. Hydraulique générale. Travail du bois. Travail des métaux. Machineries Industrielles. «, 1893
• «L’usine des force motrices de la Coulouvrenière à 100 ans: 1886-1986», Services Industriels, 1986
• «Waterdruk в Антверпене. Een stroom van elektriciteit», Дирк Де Влишшаувер и Ноэль Керкхарт, 1993 г.
• «Kroniek van de stroomverdeling van Antwerpen-stad tot de Rupelstreek tot de Eerste Wereldoorlog», Geschiedkundige Studiegroep Ten Boome.(сайт)
• «Het Zuiderpershuis, een памятник. Брошюра bij de tentoonstelling n.a.v. Open Monumentendag 2010» (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010.
• «Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики», Чарльз Герберт Иннес, 1898 г.
• «Столичные сочинения: сборник статей по истории Лондона», Ральф Терви, дата неизвестна.
• «Гидравлическая энергетическая компания», Общество Воксхолла, 2012 г. (веб-сайт)
• «London Hydraulic Power Co», Руководство Грейс, дата неизвестна (веб-сайт)
• «Гидравлическая сила», NSW HSC Online (сайт)
• «Передача энергии сжатым воздухом», Роберт Занер, 1890 г.
• «Водяные двигатели», Музей ретротехнологии, 2011 г. (сайт)
• «История кранов (классическая строительная серия)», Оливер Бахманн, 1997.
• «Об использовании водяного столба в качестве движущей силы для двигателей», Уильям Армстронг, 1840 г.

Гидравлические аккумуляторы — обзор

13.1.2 Способы хранения

Методы накопления энергии в целом можно разделить на:

•

Химические вещества

•

Водород

•

9of1379

•

Жидкий азот

•

Кислородный водород

•

Пероксид водорода

•

• Биологический

000

000

00

000

00

00

00

00

00

000

c

003 Потенциальная энергия • Гравитационная потенциальная энергия (устройство)

Тепловой

•

Ледохранилище

•

Расплавленная соль

•

Криогенный жидкий воздух или азот

•

Сезонный тепловой накопитель

пруд

9138 8

000

000

000

000

000

Электролиз существует уже много десятилетий и широко используется для производства кислорода и водорода в химической и бумажной промышленности, в больницах и для сварки.Для хранения энергии водород все еще находится на ранней стадии разработки. Первоначальные затраты высоки из-за высокого давления и диффузии водорода, и обычное оборудование для хранения газа не подходит. Потери при преобразовании электроэнергии обратно в электричество могут составлять 65–80% из-за потерь в выпрямителе, электролизере, сжатии, трансмиссии и топливном элементе (QuantumSphere Inc., 2006).

На рынке разрабатывается несколько коммерчески жизнеспособных систем хранения энергии для гибридных электромобилей (HEV).Наиболее перспективными для решения проблем накопления энергии являются типы устройств, такие как аккумуляторы, маховики и ультраконденсаторы. Как показано на рис. 14.2, как бензин, так и водород имеют более высокую удельную энергию, чем остальные эти электрические накопители (Fuel Cells, 2000, 2008).

Преимущество HEV заключается в том, что они могут использовать высокую удельную энергию жидкого или газообразного топлива для обеспечения транспортных средств с возможностью дальнего действия. И наоборот, HEV может использовать высокую удельную мощность накопителя электроэнергии для обеспечения требований к пиковой мощности.

Аккумуляторы для хранения электроэнергии широко используются во многих приложениях. Для электромобилей во многих промышленно развитых странах разрабатываются литиевые батареи нового поколения; Ожидается, что они постепенно станут доступны и для крупномасштабных хранилищ.

Еще одна возможная технология — ультраконденсаторы. Эти устройства работают путем накопления и разделения разнородных зарядов. Их обещание заключается в том, что у них нет движущихся частей и что количество циклов, которые они могут включать в свой цикл заряда-разряда, велико.Плотность энергии суперконденсаторов в 100 раз выше, чем у обычных конденсаторов, а плотность мощности в 10 раз выше, чем у обычных батарей, что позволяет использовать их в портативной электронике и электромобилях, а также для хранения энергии, генерируемой из возобновляемых источников, таких как ветер. и солнечная энергия (Wagner, 2008) (рисунок 13.4).

Рисунок 13.4. Модуль маховика, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

Из программы НАСА по аэрокосмической технологии маховика.

Электрохимические устройства, называемые топливными элементами, были изобретены примерно в то же время, что и батареи, в 19 веке.Однако по многим причинам топливные элементы не были хорошо разработаны до появления пилотируемых космических полетов (таких как программа Gemini в Соединенных Штатах), когда в космических кораблях потребовались легкие, нетепловые (и, следовательно, эффективные) источники электричества. Развитие топливных элементов увеличилось благодаря попытке повысить эффективность преобразования химической энергии, хранящейся в углеводородном или водородном топливе, в электричество (Wagner, 2007).

Было исследовано несколько других технологий: хранилище сжатого воздуха, которое можно закачивать в подземные пещеры и заброшенные шахты (Wild, 2010), и метод, используемый в Solar Project и Solar Tres Power Tower, в котором для хранения используется расплавленная соль. солнечная энергия, а затем направить эту энергию по мере необходимости.Система перекачивает расплавленную соль через башню, нагретую солнечными лучами. В термоизолированных контейнерах хранится горячий солевой раствор; при необходимости вода используется для создания пара, который подается на турбины для выработки электроэнергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт и более, как это было продемонстрировано на юге Испании и в США. При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии.Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и для охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (NREL, 2011).

CAES — это способ хранения энергии, генерируемой в один момент времени, для использования в другое время; он уже несколько лет работает в США и Германии. Внепиковая (недорогая) электроэнергия сжимает воздух в подземный резервуар для хранения воздуха (рис. 14.4), а затем воздух питает газотурбинный генераторный комплекс для выработки электроэнергии в часы пик (высокая цена) (Wild , 2010).

Избыточное колеблющееся электричество используется для сжатия атмосферного воздуха в глубокие подземные пещеры, подобные хранилищам природного газа. Во время потребления процесс меняется на противоположный, и воздух приводит в действие турбину обычного типа, которая вместо природного газа или пара использует сжатый воздух, подключенный к генератору. Во время сжатия выделяется тепло, тогда как обратный процесс происходит при декомпрессии, и воздух расширяется, так что система может доставлять охлажденный воздух. Электрический КПД составляет около 50%; общий КПД можно повысить, если использовать потенциал нагрева и охлаждения.Похожая концепция использует ветряные воздушные компрессоры (Pockley, 2008).

Накопители с водяным насосом установлены во многих странах для компенсации колебаний спроса на электроэнергию (Рисунок 14.5). Насосные хранилища имеют двойное назначение. ГАЗ спроектирован с двумя резервуарами: верхним и нижним. Как и любая другая гидроэлектростанция, гидроаккумулирующая станция вырабатывает электричество, позволяя воде проходить через турбогенератор. Однако, в отличие от обычных гидроэлектростанций, после того, как гидроаккумулирующая станция вырабатывает электроэнергию, она может перекачивать эту воду из своего нижнего резервуара обратно в верхний резервуар.Это делается в непиковые часы, используя электричество из другого источника для работы насосов станции, фактически сохраняя эту внепиковую электроэнергию (Duke Energy, 2012). Их общее применение ограничено топографией; в Европе большинство потенциальных площадок для хранения насосов уже построено.

Можно упомянуть и другие решения для хранения данных. Расплав соли используется для концентрированного накопления солнечной энергии. Его можно использовать отдельно или в сочетании с ветровой энергией в установках мощностью 50 МВт или больше, как это было продемонстрировано на юге Испании и в США.При рабочих температурах до 400 ° C накопитель может производить пар для обычных паровых турбин в сочетании с производством электроэнергии. Технологическое тепло может распределяться по сети централизованного теплоснабжения для отопления и охлаждения с помощью абсорбционных чиллеров (Mancini, 2006).

В Дании на местных ТЭЦ установлено несколько сотен резервуаров для хранения горячей воды; размеры варьируются от 10 м ³ до 30 000 м ³ . Критерии размеров часто охватывают потребность ТЭЦ в снабжении сети централизованного теплоснабжения в период низкой пиковой нагрузки в выходные дни.

Накопители энергии играют критически важную роль в обеспечении нашего энергетического будущего (рисунок 13.5):

Рисунок 13.5. Концептуальное представление концепции хранения энергии сжатым воздухом.

От Управления долины Теннесси (TVA) (2004 г.). http://www.tva.gov/power/pumpstorart.htm.

•

, служащий в качестве резерва электроэнергии, как и национальный нефтяной резерв;

•

стабилизация рынков электроэнергии;

•

стабилизация сети передачи и распределения;

•

, что позволяет более эффективно использовать существующие генерирующие активы; и

•

делая возобновляемые источники энергии экономически жизнеспособными (Maegaard, 2011).

Гидравлическая система в Лондоне — Subterranea Britannica

Автор Энди Эммерсон.

В качестве предмета может показаться, что гидравлическая энергия не имеет большой связи с субтерранеей — пока вы не поймете, что магистраль высокого давления проходит под землей. Это справочник «начального уровня» по предмету со ссылками на ряд других веб-сайтов.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛА — ЕГО ПРИРОДА И ПРИМЕНЕНИЯ

Секрет полезности гидравлической сети заключается в том, что вода практически несжимаема и, следовательно, является идеальным средством для передачи энергии из одного места в другое.В Лондоне энергия воды передавалась через обширную сеть гидравлических магистралей в тысячи отелей, магазинов, офисов, особняков, отелей, доков и заводов. Гидравлическая энергия играла важную роль в работе подъемников и кранов, но было много других целей, для которых в промышленности использовалось и до сих пор используется большое давление воды.

Электроэнергия в Лондоне контролировалась Лондонской гидравлической энергетической компанией, учрежденной актами парламента между 1871 и 1903 годами.До своего закрытия в 1977 году компания поставляла воду под давлением 700 фунтов на кв. Дюйм днем ​​и ночью, круглый год, через около 150 (180 до войны) миль чугунных и стальных гидравлических магистралей. проложили под улицами Лондона. Этот огромный лабиринт линий электропередачи строился не за недели или месяцы, а постепенное распространение бесшумных трубок продолжалось более полувека. Количество галлонов воды, прокачиваемых каждую неделю по водопроводной сети компании в 1893 году, составляло 6 500 000; Вода, прокачиваемая по водопроводу в 1933 году, составляла в среднем 32 000 000 галлонов еженедельно.Магистрали протекали через Темзу по мосту Воксхолл, мосту Ватерлоо и мосту Саутварк. Они пересекают реку через туннель Ротерхайт и метро Тауэр под Лондонским бассейном.

До того, как компания LHP достигла своего апогея, многие доки и железнодорожные предприятия в Лондоне генерировали собственную гидравлическую энергию, используя паровые насосные двигатели и заметные «аккумуляторные» башни для хранения этой энергии. Несколько таких башен все еще можно увидеть, например, недалеко от северного конца Тауэрского моста.Сам Тауэрский мост управлялся гидравлической системой, и огромные паровые двигатели все еще можно увидеть в его машинном отделении, которое сейчас является музеем.

Когда сеть Лондонской гидравлической энергетической компании распространилась, охватив большую часть Лондона и обеспечив надежное обслуживание, большинство пользователей отказались от собственных генераторов. После распада компании LHP колесо совершило полный оборот, вынуждая пользователей устанавливать свои собственные установки или переходить на электродвигатели.

Заявки на огромную мощность гидроцилиндра были многочисленны; он использовался для кранов и подъемников, а также мог применяться в прессах для ковки, штамповки или отбортовки.Когда-то сотни таких прессов использовались на складах для пакетирования ткани и бумаги, а также для прессования металлолома и других материалов для облегчения транспортировки.

ЛОНДОНСКАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ

Компания Wharves and Warehouses Steam Power and Hydraulic Pressure была основана в 1871 году для работы в лондонских Доклендс. В 1884 году она стала Лондонской гидравлической энергетической компанией, обеспечивающей гидравлическую энергию на обширной территории для работы лифтов, кранов, прессов и подобного оборудования.Центральные насосные станции подавали воду под высоким давлением в трубопроводную сеть, которая постепенно расширялась вплоть до начала войны в 1939 году. В течение многих лет, вплоть до повсеместного внедрения небольших электродвигателей, гидравлическая энергия была самым простым и надежным средством эксплуатации. широкий спектр установок и оборудования: на пике своего развития Компания перекачивала более 1,6 миллиарда галлонов воды ежегодно из расчета 700 фунтов на квадратный дюйм, поставляя более 8000 машин. Повреждение бомбой во время войны и уход многих производственных компаний из центрального Лондона привели к спаду деятельности компании в послевоенный период, и, несмотря на программу электрификации, в 1977 году откачка была прекращена.Контроль над Компанией был приобретен в 1981 году группой во главе с Ротшильдами, которая осознала важность трубопроводной сети для систем связи грядущего поколения. Сеть из 150 миль труб, каналов и трубопроводов была продана в 1985 году компании Mercury Communications Ltd, ныне принадлежащей Cable & Wireless Ltd, и с тех пор в этой сети было проложено много миль оптоволоконного кабеля.

Замена гидравлической магистрали LHP Co. на Пикадилли примерно в 1930 году. Оригинальные чугунные трубы с овальными фланцевыми втулками и смесителями удаляются и заменяются новыми стальными трубами с использованием соединений Victaulic.Пресс-фото компании Mercury Communications.

Большинство труб проходит чуть ниже улиц, хотя важная соединительная магистраль проходила через старую станцию ​​метро Tower под Темзой (к западу от Тауэрского моста). Гидравлическая энергия подняла занавес в Королевском оперном театре, повернула поворотный стол в Колизее, подняла лифты в Банке Англии (и тысячах других офисов и квартир) и открыла ворота дока на Темзе. В период расцвета сотни рабочих компании выталкивали до 30 миллионов галлонов в неделю из расчета 850 фунтов на квадратный дюйм с шести насосных станций.Затем все, от отелей, газовых заводов и железнодорожных депо до галереи Тейт, Тауэрского моста и театров Вест-Энда, использовали систему везде, где требовалась подъемная сила.

Вскоре перед тем, как бизнес-консорциум купил избыточную часть высоких технологий викторианской эпохи за 1,2 миллиона фунтов стерлингов, управляющий директор компании Альберт Херон, работавший в компании с 1935 года, руководил всего полдюжиной сотрудников, которые проведено техническое обслуживание труб диаметром от 2 дюймов до 10 дюймов.Он сказал репортеру: «Чугунные трубы в отличном состоянии. Шестидюймовые трубы имеют толщину в один дюйм ”

Система охватывает территорию от Кенсингтона на западе до дока Ист-Энда. Были закрыты пять насосных станций в Уаппинге, Бэнксайде, Пимлико, Сити-роуд и Ист-Индия Док, шестая в Ротерхите выступала в качестве штаб-квартиры LHP Co.

«Вся техника ушла в утиль, никто не обратил внимания, когда мы рекламировали ее для продажи», — сказал г-н Херон. «Сейчас многие промышленные археологи плачут крокодиловыми слезами.«Звон смерти системе прозвучал в 1950-х годах, когда администрация лондонского порта и газовое управление обратились к другим методам, и крупные железнодорожные депо переместились из центра Лондона. «Теперь это похоже на ожидание возрождения», — сказал г-н Херон. «Я с нетерпением жду, когда бизнес снова оживится». [По материалам «Free Weekender», 25 сентября 1981 г.]

Машинное отделение насосной станции LHP Co. Grosvenor Road в Пимлико. Фотография сделана в 1910 году, когда станция была почти построена.Паровые машины тройного расширения приводят в действие насосы высокого давления. Пресс-фото компании Mercury Communications.

ЧТО ОСТАЛОСЬ

Простой ответ — не много. Гидравлическая электростанция Wapping на стене Wapping, внесенная в список Grade II *, превратилась в успешное культурное сооружение, которое привлекло международный интерес и выгодно сравнивается с близлежащей галереей Tate Modern. Он был открыт в октябре 2000 года и принадлежит Фонду женских театров.Она была построена Лондонской гидравлической энергетической компанией в 1892 году для подачи гидравлической энергии для лифтов и промышленных предприятий и, наконец, закрыта в 1976 году. При первой постройке насосная станция работала на пару. Два электротурбинных насоса были добавлены в 1923 году, а вся станция была модернизирована и переведена на электричество в 1950-х годах. Когда электростанция, наконец, закрылась, говорили, что она была последней в мире в своем роде. Лондонская корпорация развития дока не смогла найти подходящего помещения, в котором сохранилось бы оригинальное насосное оборудование, до приобретения здания в 1998 году фондом Women’s Playhouse Trust.Сейчас в нем есть ресторан, бар и выставочное пространство, которые обогащают этот ранее просматриваемый район Лондона.

Типовая аккумуляторная башня для хранения гидравлической энергии. Это недалеко от Королевского монетного двора, где железнодорожная линия LTS от Фенчерч-стрит пересекает Мэнселл-стрит. Выцветшая надпись на боковой стороне башни гласит: «Лондонская Мидленд и Шотландская железнодорожная станция и таможенные магазины». Фотография сделана в апреле 1975 года.

Сможете ли вы разглядеть характерную аккумуляторную вышку на заднем плане? Это склад на Уилсон-стрит, вид со стороны Финсбери-авеню.Снимок сделан в апреле 1976 года.

На протяжении многих лет GLIAS, Общество промышленной археологии Большого Лондона, проделало огромную работу по регистрации гидравлических установок. Поиск на их веб-сайте даст полезные данные.

Две установки, сохранившиеся до 1970-х годов, были лифтами. В Union Bank Chambers, 61 Carey Street, WC2, главный пассажирский лифт работал с гидроцилиндром с электрическим кнопочным управлением. С пассажирами на борту лифта кабина двигалась с нормальной скоростью, но когда ее выкрикивали из состояния покоя, таран приводил ее в движение с поистине пугающей скоростью узлов.В отеле Grosvenor, примыкающем к вокзалу Виктория, был служебный лифт в очень старинном стиле. Он по-прежнему использовал веревочное управление (вы тянули веревку вверх или вниз, чтобы запустить подъемник, и удерживали ее, чтобы остановиться). Он работал на двух скоростях, в зависимости от вашей тяги. На каждом этаже не было самовыравнивания, но срабатывания автоматической остановки в верхней и нижней части шахты предотвращали перебег. На двери кабины лифта были установлены электрические блокировки. После того, как компания LHP вышла из бизнеса, система была переведена на масло с помощью компрессора с электрическим приводом.Неизвестно, выживают ли эти две установки.

НАСТОЯЩАЯ ИСТОРИЯ

Г-н Чарльз Кибл пишет:
«Причина, по которой я пишу вам, заключается в том, что когда-то, когда я жил в Лондоне, я работал в LHP по адресу 80 Grosvenor Road, Pimlico, где одна из насосных станций стояла в задней части мастерских. Мастерские располагались на двух этажах; механический цех находился в подвале до уровня дороги, который вращал гидроцилиндры и цилиндры, а верхний цех мы использовали для строительства лифтов.

Я начал работать там с 1961 по 1968 год, мне тогда было 17 лет. Я начинал как токарь-улучшитель, а потом стал сварщиком-изготовителем.

Я работал над метро Tower в Tower Hill, где установил новый пол в шахматном порядке. В то время я не знал истории метро, ​​пока не зашел на ваш сайт.

Меня также отключили от электросети, и когда у нас была утечка, в девяти случаях из десяти она взорвала дорогу. Затем я готовил все мое режущее оборудование, чтобы вырезать отрезок трубы.Иногда они кладут стальные пластины на отверстие, чтобы транспорт не двигался, а я вырезал трубу под ним ».

Вид спереди на здание компании LHP на Гросвенор-роуд, Пимлико, середина 1960-х годов.

Помещение на Гросвенор-роуд, 80 было переименовано в HYPOWER. Когда я уезжал в 1968 году, мы делали гидроцилиндры для главного щита линии Виктория на участке между Брикстоном и Викторией. который был начат в садах Бессборо на северной стороне моста Воксхолл.Там, где была вырыта 100-футовая яма, чтобы пройти под рекой в ​​Брикстон и Викторию, теперь она остается вентиляционным отверстием.

ОСНОВНОЕ ЧТЕНИЕ

• Джарвис, Адриан: Гидравлические машины. Shire Publications, 1985. Недорогой фотоальбом с очень хорошим текстом.
• Пью, Б.: Гидравлический век. Публикации по машиностроению, 1980. Исторический очерк.
• Макнил, Ян: «Гидравлическая сила». Longman, 1972. Том из очень уважаемой серии промышленных археологических раскопок Longman.
• Существует также статья Ральфа Терви «Лондонские лифты и гидравлическая энергия» в журнале Newcomen Society Transactions, Vol 65, 1993-94, 147-164, которая частично является историей LHPCo и включает обширную библиографию.
• В библиотеке музея науки также есть карта насосных станций и магистралей LHPC, опубликованная Компанией в 1950 году, и есть статья Тима Смита «Гидравлическая энергия в лондонском порту», ​​опубликованная в Industrial Archeology Review, том 14. , нет. 1, осень 1991, 64-88.
• Спасибо Джону Лиффену из Музея науки за помощь в составлении этого списка.

Аккумуляторные бетоносмесители Насосная станция Гибочная компактная гидросистема

Обзор

Swift Подробности

Выпуск:

.

Новое

Вскоре после гарантийного обслуживания Поставщик:

Поддержка в Интернете

Местный отдел обслуживания:

Нет

Выставочный зал Место:

Нет

Сортировать:

–

Название производителя:

OEM

Место происхождения: Чжэцзян, Китай

Структура:

Двигатель OEM

Оказанные услуги после получения дохода:

Интернет-помощник

Местный центр обслуживания:

Нет

Оттенок:

Запрос клиента

Регулярный:

Настройки пользователя

Программное обеспечение:

Сельское хозяйство, оборудование для проектирования и пр.

Содержимое:

Металлическая сталь

OEM:

Конечно, возьмем

Использование:

Зона гидравлического толкания

MOQ:

1

Обеспечить возможность

Объем поставки:

сто пятьдесят штук / штук в месяц

Упаковка и поставка

Сведения об упаковке

стандартная морская упаковка, подходящая для перевозки на дальние расстояния.

Порт

Нинбо, Шанхай

Время гида
:

Количество (частей)	один — 1	> 1
Приблиз. Время (раз)	тридцать	договорная

Настройка онлайн

О нас

Заявка на товар

Основные товары

Сведения о фирме

Наши услуги

1.Гарантия 1 год от доставки

2. Бесплатная замена элементов в течение гарантийного срока

3. Поставщик специализированных решений

четыре. Полностью бесплатная комплексная поддержка в любое время

пять. Предлагается коучинг клиентов.

шесть. Настройка и ввод в эксплуатацию на сайте —

.

FAQ

В: Мы не можем найти товары, которые нам нужны, на вашем веб-сайте. Что нам нужно делать?
A: Мы производим и проектируем широкий выбор гидравлических товаров, некоторые из них не были загружены на сайт, вы можете выслать нам описания и фотографии товаров, которые вам требуются, мы проверим, сможем ли мы поставить.Если нет, вы можете предоставить нам образец по конкретному запросу, мы разработаем этот товар для оптовых заказов.

В: Можем ли мы приобрести 1 шт. Каждого предмета для проверки качества?
A: Конечно, это не проблема.

Q: Мы хотим получать ваши продукты, как я могу заплатить?
A: Вы можете оплатить через T / T и Western Union.

Q: Как вы можете обещать качество?
A: Если вы столкнетесь с проблемой качества в течение 12 месяцев, мы заменим товары или вернем вам деньги.

Гидроаккумуляторы для насосных станций. Насосная станция без гидроаккумулятора: описание, устройство и отзывы

Чисто технически водопровод может работать без гидроаккумулятора. Почему же тогда специалисты настоятельно рекомендуют не отказываться от использования этого устройства?

Допустимое давление в системе от 1,5 до 3 атмосфер. Если показания выходят за указанные пределы, реле давления сработает, и насос отключится.

Насос снова заработает только после нормализации давления.Резкие скачки давления, сопровождающие эти процессы, отрицательно влияют как на электрические, так и на механические элементы устройства. Аккумулятор способен выравнивать давление в процессе использования насосной станции.

Схема действия довольно проста. Достигнув давления в 3 атмосферы, насос естественным образом отключается, но система продолжает расходовать воду из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление не упадет до предела, необходимого для возобновления работы насоса. Значительно сокращается временной интервал между включением и выключением, что определяет функциональность всей системы.

Различные модели гидроаккумуляторов дают неодинаковые показатели максимального числа пусков насоса в час. Например, при эксплуатации бытового агрегата емкостью 24 л насос будет включаться примерно 20 раз в час. Чем больше емкость гидроаккумулятора, а в некоторых промышленных установках она может достигать 500 литров, тем меньше количество пусков в час.

Важно, чтобы давление предварительно накачанного воздуха в гидроаккумуляторе было на несколько десятых меньше уровня давления, необходимого для включения насоса.Отклонение от этого требования в большую сторону приведет к заметному сокращению интервала между включением и выключением насоса. Несоблюдение направления вниз чревато разрывом мембраны, что естественным образом исключает гидроаккумулятор из водопровода.

Зачем мне гидроаккумулятор? Видео

Технологии в области насосного оборудования сегодня позволяют частному домовладельцу полностью взять на себя задачу по обеспечению водой. Модели насосных станций с компактными размерами покрывают потребности в поливе, а мощные агрегаты с повышенной производительностью реализуют подъем воды на второй этаж.Для поддержания стабильного давления в контурах разработчики все чаще используют гидроаккумулятор. Это решение имеет множество очевидных преимуществ, но такое увеличение мощности не всегда целесообразно с точки зрения эксплуатационной рациональности. В свою очередь, правильно подобранная насосная станция без гидроаккумулятора может обеспечить водой объект с минимальными финансовыми и технологическими затратами.

Общие сведения о насосных станциях

Принцип работы водонасосных станций во многом аналогичен обычным насосам.Отличие заключается в использовании автоматических средств управления технологическим процессом и возможности дополнительного оборудования — прежде всего за счет того же гидроаккумулятора. Но даже модели без гидробака превосходят обычные насосы по мощности. Например, в среднем для снабжения частного дома требуется 2-5 м3 / час. В этом ассортименте есть насосная станция для частного дома без гидроаккумулятора, вводимая в колодец или колодец. Существенным отличием является прочная элементная база, заключенная в корпус из нержавеющей стали.В этом смысле больше внимания уделяется моделям без гидроаккумулятора, так как они работают при высоких нагрузках без дополнительной страховки от гидроудара.

Как работает без гидроаккумулятора?

Конструкция станции образована целым комплексом функциональных элементов. Все без исключения модели оснащены насосом, обеспечивающим откачку воды из источника. Функции агрегата контролируются реле. По крайней мере, с его помощью пользователь может регулировать достаточное давление.Для контроля давления используется манометр, который обычно входит в базовую комплектацию. Также в обязательном порядке насосная станция без гидроаккумулятора включает в себя электрический кабель, клеммы заземления и розетку для подключения к сети. Вышеуказанные компоненты не всегда поставляются в комплекте. При желании можно построить станцию ​​из разных компонентов — главное, чтобы они соответствовали друг другу по характеристикам.

Монтаж станции

Монтаж осуществляется на месте будущей эксплуатации, когда уже организован водопровод от источника — колодца или колодца.К насосу подключаются комплектные форсунки на ввод и вывод. Затем к ним подключаются шланги — соответственно от источника забора и от контура водоснабжения до места использования. Обратных линий может быть несколько в зависимости от конструкции станции. Грамотно собрать насосную станцию ​​своими руками без гидроаккумулятора для нескольких потребителей возможно только с учетом нагрузки на электросеть. По мере увеличения каналов для отходов производительность будет расти. Поэтому рекомендуется заземление с помощью устройства защитного отключения.Такие устройства обычно присутствуют в комплекте, а также контрольная арматура с датчиками, измерительными приборами и автоматами. Последние вводятся в инфраструктуру станции на завершающей стадии монтажа.

Нюансы эксплуатации

Желательно разместить собранный агрегат в хозблоке на устойчивой ровной поверхности. Обе линии подключения (к источнику водозабора и электросети) должны быть изолированы и защищены от внешних воздействий.Во время перекачивания насос не будет работать для подачи воды, как в случае с гидроаккумулятором. Забор пройдет прямо до точки потребления, что увеличивает ответственность контрольного оборудования. При этом работа насосной станции без гидроаккумулятора предполагает автоматические отключения и включение. Пороговые значения можно установить через управляющее реле, но в этом случае важно правильно оценить нагрузку на станцию, не рассчитывая на поддержку буферного блока.

Положительные отзывы о станциях без гидроаккумулятора

В основном пользователи указывают на эргономичную конструкцию, которая упрощена по сравнению с насосами, дополненными гидроаккумулятором. Это небольшие и легкие агрегаты, не доставляющие особых проблем при установке и эксплуатации. Отмечена возможность удобного размещения таких моделей в ямах с каркасным основанием. Но этот аспект будет зависеть от того, в каком форм-факторе выполнена насосная станция без гидроаккумулятора.Обзоры скважинных модификаций, например, подчеркивают разнообразие вариантов крепления в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Станции с гидроаккумулятором таких возможностей не предоставляют — как правило, допускается только однократное горизонтальное размещение.

Негативные отзывы о станциях без аккумулятора

У данной модели тоже много недостатков. На практике владельцы оборудования отметили скромные характеристики. Более того, использование максимального ресурса для восполнения недостатка мощности не допускается.Здесь речь идет о недостатке в виде опасности гидроудара. Это менее защищенные конструкции, поэтому в процессе работы желательно установить средние параметры эксплуатации. В целом насосная станция без гидроаккумулятора воспринимается на рынке как устаревшее решение. Частично это связано с ограничениями производительности, но также идет процесс сокращения необязательного контента, поскольку производители теряют интерес к этому сегменту.

Заключение

Включение гидроаккумулятора в конструкцию насосов несомненно подняло возможность организации частного водоснабжения на новый уровень.Это касается и повышения надежности оборудования, и увеличения его мощностных показателей. Тем не менее есть задачи, с которыми лучше справляются насосные станции без гидроаккумулятора. Цена таких агрегатов, которая в среднем составляет 7-15 тысяч рублей, также выступает немаловажным фактором в пользу такого выбора. Например, за 10 тысяч можно купить качественную установку, возможностей которой хватит для полива сада и покрытия хозяйственных нужд на даче. Гидроаккумулятор для такой системы особой пользы не принесет, но обязательно станет еще одной статьей энергозатрат.Обычные станции могут обслуживать и частный дом, но в этом случае придется обратиться к наиболее производительным моделям в своем сегменте.

Разберем семь самых распространенных мифов об аккумуляторах и их функциональности.

Миф 1. Гидроаккумулятор предназначен для создания постоянного давления в системе водоснабжения.

Такое словосочетание часто встречается в описаниях гидроаккумуляторов. Вариации — гидроаккумулятор поддерживает постоянное давление и т. Д.

Начнем с того, что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе не способна создавать какое-либо давление, ни постоянное, ни «переменное». Давление создается только насосом. Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе. Единственное, что можно сказать, так это то, что гидроаккумулятор при отсутствии расхода воды поддерживает создаваемое в нем давление и способствует его постепенному снижению с началом отвода и плавному увеличению после закрытия всех кранов.Те. без него давление изменилось бы мгновенно, а вместе с тем плавно изменилось бы из-за изменения гидравлического объема за счет растяжения-сжатия мембраны. В этом суть его использования. Для правильного функционирования системы с повсеместным реле давления именно плавное изменение давления обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Рассказывать про постоянное давление в штатной системе с реле давления и гидроаккумулятором не нужно вообще.Весь смысл функционирования такой системы в том, что давление постоянно меняется, за счет чего насос автоматизируется с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при постоянном расходе, но как только расход воды изменяется (открывается или закрывается дополнительный кран), давление моментально меняется. Все, что может делать гидроаккумулятор, — это задавать инерцию системы, а это именно то, что от него фактически требуется. Постоянное давление в системах с переменным расходом может быть достигнуто только с помощью преобразователя частоты, когда скорость насоса изменяется в зависимости от расхода воды.

Миф 2. Чем больше объем аккумулятора, тем лучше.

Тем лучше для чего? На сам гидроаккумулятор, на надежность системы, на помпу? Большой гидробак дороже, занимает больше места, стоимость замены мембраны выше. Некоторые минусы.

Но в утверждении есть определенная логика и она заключается в следующем: чем больше объем гидробака, тем реже будет включаться насос. И чем реже включается насос, тем дольше он проработает, так как ресурс будет сохранен (режим пуска электродвигателя самый интенсивный — скачок пускового тока, высокий пусковой момент, повышенная нагрузка на детали насоса).

Однако, с другой стороны, логично предположить, что есть некий лимит на объем аккумулятора, который необходимо остановить. Ведь никому не приходит в голову покупать тысячи литров гидроаккумуляторов для частного дома. Хотя с таким бачком помпа может включаться всего один-два раза в день или вообще не включаться. Не забывайте, что полезный объем аккумулятора составляет около 30%.

Заблуждение состоит в том, что даже если мы уменьшим количество запусков насоса в час вдвое (увеличивая объем гидроаккумулятора), насос в конечном итоге не прослужит вдвое дольше.Даже зная количество пусков в час, мы не можем оценить общее время работы в каждом цикле, что гораздо важнее для ресурса. Точно так же, если вы используете насос только шесть месяцев, например, в летний сезон, вам не нужно ожидать, что насос прослужит в два раза дольше, чем у соседа, который использует насос круглый год.

Производители двигателей не дают определенного лимита включения / выключения на весь период эксплуатации, после которого двигатель выходит из строя или требует ремонта.На срок службы двигателя влияет общее время работы и температурный режим. Но при этом действительно важно, чтобы количество кратковременных пусков насоса в час не превышало значений, указанных производителем (эти данные есть в технической документации на насос). Это главный критерий, по которому выбирается объем гидроаккумулятора. А если насос укомплектован устройством плавного пуска, то количество этих самых пусков можно увеличить. Тех.объем бака можно уменьшить.

Миф 3. Все аккумуляторы одинаковые. Если это не имеет значения, зачем платить больше?

Если обращать внимание только на внешний аспект, то с этим утверждением сложно не согласиться. Если речь идет о стандартных гидробаках со сменной мембраной, то внешне действительно похожи на братьев-близнецов.

Но как это часто бывает, самое главное — внутри. Хотя у аккумуляторов устройство действительно простое, даже здесь есть место нюансам.Именно поэтому в некоторых гидробаках воздух выходит из строя, и мембрана выходит из строя через год или два, в то время как другие держат давление и служат намного дольше.

Миф 4. В гидроаккумуляторе необходимо установить вентиляционное отверстие.

Система водоснабжения (не путать с системой отопления) может без проблем обойтись без дефлектора. Пузырьки воздуха при правильно проложенных трубах удаляются через кран во время слива. А при неправильно проложенных трубах (с возможностью появления воздушных карманов) дефлектор не спасет дело.

Обратите внимание, что реле давления также могут работать с воздухом (например, установленные на компрессорном оборудовании).

Для самоуспокоения можно установить дефлектор, но реального эффекта это не дает.

Миф 5. Все аккумуляторы синие.

Помогая покупателю сориентироваться в разнообразии расширительных баков, большинство производителей фактически выпускают гидроаккумуляторы (расширительные баки для систем водоснабжения) синего цвета. Работает стандартная цветовая ассоциация, в этом нет ничего плохого.

Однако аккумулятор окрашен только снаружи, поэтому технологических проблем по смене цвета нет.

Гидроаккумуляторы являются неотъемлемой частью многих бытовых и промышленных насосных станций (идут в комплекте). Производители насосного оборудования самостоятельно не производят расширительные баки, а закупают их на специализированных предприятиях. В маркетинговых целях эти резервуары могут иметь не только другую заводскую табличку с названием, отличным от оригинала (что сегодня не редкость), но и другой цвет.По желанию заказчика производитель гидроаккумуляторов может покрасить их на заводе в любой цвет.

Например, Grundfos долгое время использовала зеленые аккумуляторы, Pedrollo — красные, а DAB — белые. Причем даже разные партии товаров могут быть разного цвета. Иногда выбор цвета аккумулятора зависит от общей цветовой гаммы производителя насоса.

Сам цвет никак не влияет на технические характеристики гидроаккумулятора и по большому счету может быть любым.

Следовательно, если ваш зеленый гидравлический бак со станции Grundfos вышел из строя, нет смысла искать бак аналогичного цвета.

Конечно, синий — это самый распространенный аккумулятор на рынке, но не единственный.

Миф 6. На зиму из гидроаккумулятора необходимо не только слить всю воду, но и спустить воздух.

Действительно, если вы планируете еще использовать свой гидроаккумулятор в следующем году, то необходимо слить воду из бака.Однако после слива воды нет необходимости стравливать воздух. Мембрана сильно сжимается под давлением воздуха и выжимает всю воду.

Считается, что перепонка легче в свободном состоянии и на зиму лучше снимать. Не споря и даже не учитывая трудозатрат, приведем лишь один важный контраргумент. Все гидроаккумуляторы поступают в продажу с предварительным заводским впрыском воздуха, который сильно деформирует (сжимает) мембрану, так как в отключенном состоянии отсутствует противодавление воды.В таком виде новый резервуар может храниться не один месяц, а то и год, пока не найдет своего хозяина. И в этом нет ничего плохого. Установлен гидроаккумулятор, давление воздуха контролируется, система запущена и все работает отлично.

Наш опыт эксплуатации систем хозяйственно-питьевого водоснабжения показывает, что положительный эффект от полного опорожнения воздушной полости в зимний период не имеет практического подтверждения.

Конечно, можно пойти на крайности, разобрать на зиму половину водопровода и дополнительно гидробак.Все промыть, обсушить и сложить дома в теплом месте. Но этот вариант лучше оставить «знатокам».

Миф 7. Лучше не заменять мембрану, а сразу заменить весь аккумулятор.

Когда мембрана выходит из строя, необходимо решить, заменять ли мембрану отдельно или заменить весь аккумулятор.

Хотите продлить срок службы мембран? Не забывайте контролировать давление воздуха.

Логично, что решение принято на основании сравнения стоимости новой мембраны и всего гидроаккумулятора в сборе.Для некоторых дорогих европейских брендов стоимость мембраны составляет порядка 60-70% от общей стоимости товара. Конечно, это не реальная стоимость мембраны, а наглая политика производителя, пытающегося заработать на запчастях и сервисе, что сегодня довольно распространено. К тому же далеко не всегда можно найти подобную замену, так как производители могут специально изготавливать мембраны с нестандартной горловиной. Поэтому неудивительно, что покупатель решает приобрести новую технику.

А в каких случаях оправдана сборка насосной станции из разрозненных деталей, которые можно купить в магазине.

Зачем собирать насосную станцию ​​самому.

Во-первых, мне кажется, что насосную станцию ​​нужно собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то ее комплектующие, обычно самые дорогие. Это насос и гидроаккумулятор. Поскольку стоимость насоса составляет примерно половину стоимости насосной станции, соответственно гидроаккумулятор примерно на треть.То есть нет смысла покупать новую насосную станцию, если ваш гидроаккумулятор зимой раздавился или насос по какой-то причине сгорел. Вы можете купить и то, и другое по отдельности, и просто заменить то, что сломалось, благо крепеж помпы и платформа для крепления гидроаккумулятора, как правило, стандартные и вы легко можете соединить одно с другим.

Еще одним поводом собрать насосную станцию ​​самостоятельно может быть несоответствие ваших требований характеристикам оборудования готовой насосной станции.Например, вам нужен насос с большим давлением или расходом, чем предлагаемые вам насосные станции, и то, что вам подходит по своим характеристикам, вам не подходит — с точки зрения стоимости или надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для того места, где вы находитесь, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т. Д. Только нужно учитывать, что общая стоимость насосной станции вполне может быть намного больше, чем вы планировали.

Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию ​​из-за сам.Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.

А аккумулятор действительно нужен?

Резонный вопрос: а можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет очень часто включаться и выключаться, реагируя даже на небольшой поток воды. Ведь количество воды в напорной трубе невелико, и малейший поток воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому увеличению при включении насоса.Это связано с тем, что помпа не включается при каждом вашем «чихании», ставят гидроаккумулятор, хоть маленький. Поскольку вода — несжимаемое вещество, в гидроаккумулятор закачивается воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и действует как своего рода демпфер, регулирующий накопление и поток воды. Если в гидроаккумуляторе нет воздуха или его слишком мало, то сжимать будет нечего, то есть скопления воды не будет.

В идеале емкость аккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебита вашего источника воды, а насос в этом случае будет включаться только тогда, когда будет израсходован некоторый, довольно приличный запас воды, т.е.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорого.

В продаже имеются насосные станции с усовершенствованными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, а также регулируют его мощность в зависимости от установленного давления. Считается, что гидроаккумулятор в принципе им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии скачков напряжения, чем не могут похвастаться наши глубинки и дачные поселки. И, к сожалению, не всегда от этой беды спасают стабилизаторы.К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, не оправдывает себя.

Системы автоматизации готовые.

Вистан.

Из всех готовых систем автоматизации насосных станций особенно выделяется наша отечественная разработка Вистан, которая предназначена исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса. Я не сторонник использования вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных участков, но не могу не обратить внимание на это устройство из-за большой популярности «Малышей», «Ручейков» и др.на постсоветском пространстве.

В интернете много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, вкратце.

Преимущества:

— Специальная конструкция для вибрационных насосов;

— Автоматически поддерживает давление в системе на уровне 1,5-2,0 бар;

— Имеет встроенную защиту от сухого хода;

— Имеет встроенный стабилизатор напряжения, может работать с напряжениями от 160 до 250 вольт;

— Может работать без гидроаккумулятора, плавно меняет мощность насоса;

— Плавный пуск и останов насоса;

— Имеет защиту от превышения электрического тока: предохранитель на 5 ампер;

— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: сетевого напряжения, появления давления воды на напоре насоса (сухой ход).

— Простота монтажа и разборки схемы: производитель рекомендует использовать гибкую подводку размером ½ дюйма.

Недостатки:

— Насос должен создавать давление на входе в устройство не менее 3,0 бар: не каждый вибрационный насос на это способен, учитывая разницу в высоте между водяным зеркалом в колодце (колодце) и расположением Вистана.

— Расход воды ограничен внутренним сечением гибкой подводки, либо нужно поставить гидроаккумулятор.

— Защита от работы всухую решена своеобразным образом: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Те. вода действительно есть, и помпа ее качает нормально, ей просто не хватает силы, чтобы поднять давление до необходимого уровня.

— Нет возможности регулировать давление в системе.

— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость насосного агрегата Wistan + сопоставима со стоимостью готовой насосной станции не самого плохого качества (а китайская, в полтора раза дешевле).

В целом такой вариант организации насосной станции подходит дачникам, привыкшим к своим вибрационным насосам и не избалованным благами цивилизации на даче. К тому же систему легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав всю ферму с собой в город и не боясь, что ее украдут или разорвет мороз. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, однако, как и использование, вряд ли подойдет.

Блок автоматики центробежных насосов.

Для организации насосной станции на базе погружной или наземной необходим блок автоматики. Самое простое — собрать самостоятельно из купленных предметов: коллектора, реле давления, манометра. Но можно купить уже готовый агрегат, на котором все это уже будет установлено. Осталось только установить его на головку насоса в удобном для обслуживания месте.

Различные фирмы предлагают широкий выбор таких агрегатов, различающихся конфигурацией и стоимостью.Самые простые и недорогие, включают только необходимые элементы, указанные выше. Блоки, в которые добавлен датчик сухого хода, будут немного дороже. Самыми сложными считаются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от различных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса. , разрыв напорной трубы).

Коллектор.

Собственно, каждый волен делать свой выбор. Кому-то такой блок проще собрать самому, кому-то проще купить. Мне кажется, что единственным недостатком таких блоков, кроме цены, является именно их блочность. Те. если что-то сломается в составе такого блока автоматики, то придется менять весь блок, а это иногда дорого.

Схемы насосных станций.

Самая распространенная схема насосной станции — когда все ее элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочке».В этом случае блок автоматики ставится на головку насоса, а вода отводится в гидроаккумулятор через отдельную трубу или гибкое соединение. Оказывается, можно поставить помпу и гидроаккумулятор (ГА) в разные места, просто заменив ответвление к ГА на более длинное.

Но оптимальным вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, соединив коллектор блока с насосной трубкой. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в колодце для погружного насоса), а насос — в теплом доме.

Продолжая совершенствовать нашу схему, вы сможете найти наиболее удобное место для блока автоматики. Думаю, распределительный коллектор — это такое место холодной воды, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь это именно то, что нам нужно). Гидроаккумулятор в этом случае можно разместить под ванной или в любом другом свободном месте в ванной, а напорная труба будет идти от насоса. Сам насос можно поставить ближе к источнику водоснабжения и подальше от дома, чтобы не слышать его шум, или купить погружной насос (опять же, в доме шума нет).