Гидромодули классифицируются на

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Астраханский государственный технический университет»

 

 

Институт морских технологий, энергетики и транспорта

Кафедра холодильных машин

 

Направление подготовки:

16.03.03 – «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения»

 

Реферат
на тему: «Гидромодули. Строение и эксплуатация гидромодулей»

 

Выполнил: ст. гр. ДМХСМ
Умаров М.С.

Проверил: доц. Ребров П.Н.

 

 

Астрахань, 2016

Содержание

 

Гидромодули 3

Схема гидромодуля 3

Эксплуатация гидромодулей 6

Монтаж гидромодуля 7

Список литературы 8

 

 

Гидромодули

Гидромодуль, или водоснабжающая насосная станция представляет собой установку, автоматически подающую и забирающую воду из чиллера или фанкойла, а также, в случае необходимости, повышающую давление подаваемой воды. Состоит такая установка из самовсасывающего насоса и напорного резервуара-накопителя. Однако современные модели гидромодулей, помимо вышеперечисленных составляющих, оснащены также системами управления и защиты. Может в них меняться и количество резервуаров и насосов, в зависимости от объемов поставленных задач.

 

 

Гидромодули классифицируются на

• внутренние
• внешние — имеют прочный корпус, устойчивый к неблагоприятным погодным условиям

 

 

Строение гидромодуля

Рассмотрим подробнее строение гидромодуля.
Самая важная его часть – это, конечно, насос. Здесь используется насос центробежного типа, лопасти которого обычно изготавливают из нержавеющей стали. Он обеспечивает подачу воды из накопительного бака в контур циркуляции.
В гидромодулях мощность и количество насосов зависит от емкости накопительного бака. Система может комплектоваться насосом вторичного контура или ускорительным насосом для подачи воды в первичный контур. А модели емкостью более 700л обычно поставляются с усиленными либо двумя параллельно работающими насосными агрегатами.
Накопительный бак также изготавливают из стали и покрывают вспененным полиуретаном или другим изоляционным материалом и защитным кожухом, например, из гофрированного алюминия.
Его использование значительно увеличивает срок службы компрессора чиллера, который стараясь не выработать больше холода, чем способна воспринять система, вынужден часто включаться и отключаться. Во избежание таких частых включений, в систему устанавливают аккумулирующий бак, объем которого рассчитывается исходя из возможных тепловых нагрузок и количества теплоносителя в системе. В этом случае суммарный объем и теплоемкость теплоносителя увеличивается, благодаря чему интервалы между включением и выключением компрессора возрастают, обеспечивая его ровную, щадящую работу.
Хорошо, если производитель включил в поставку водяной фильтр. Он прекрасно задерживает механические примеси, содержащиеся в подаваемой в систему воде, значительно продлевая срок службы гидромодуля.
Также в конструкции гидромодуля должен быть предусмотрен шаровой запорный вентиль, при помощи которого можно перекрыть насос и первичный контур во время ремонтных работ, не сливая воду из системы в целом.
Однако во время транспортировки или длительного запланированного простоя гидромодуля без слива воды из системы не обойтись. Его производят через дренажное отверстие, расположенное в нижней точке накопительного бака.
Устройство автоматического водоснабжения использует запорный вентиль, в зависимости от показаний манометра, тем самым обеспечивает автоматическое заполнение системы водой, как при первом запуске, так и в процессе последующей эксплуатации.
Защитный клапан служит для защиты накопительной системы от излишне высокого давления: при превышении допустимого порога давления сливает воду из бака в дренажную систему.
Автоматический воздушный клапан стравливает воздух из гидравлической системы.
В комплектацию гидромодуля также входит расширительный бак. Он служит для компенсации температурного расширения или сжатия теплоносителя. Представляет собой этот бак емкость, разделенную подвижной металлической мембраной на две части, одна из которых заполнена азотом, а другая включена в гидравлическую систему с теплоносителем. При изменении температуры теплоносителя занимаемый им объем изменяется. Эти колебания компенсируются за счет движения мембраны в расширительном баке.
Невозвратный клапан обеспечивает проток воды только в одном направлении.
Все эти детали изолируются вспененным полиуретаном с закрытыми порами во избежание образования конденсата при циркуляции в системе охлажденной воды, а также для снижения теплопотерь при работе с нагретой водой.
Корпус из оцинкованной листовой стали, покрытый эпоксидной смолой, обеспечивает высокую стойкость системы к воздействию погодных факторов. Это особенно актуально, если гидромодуль внешний, и эксплуатировать его предполагается вне стен помещения.
Работа всего этого высокотехнологичного оборудования отслеживается при помощи коммутационного блока, который включает в себя сетевой тумблер, устройства, необходимые для управления работой насоса и защиты системы, а также контакты для подключения соединительных кабелей.

 

Кроме того, насосные гидравлические системы нередко снабжаются защитными устройствами, гарантирующими правильность функционирования системы и защищающими ее в случае возникновения неисправностей.
К защитным устройствам относят:
размыкатель цепи питания насоса;
защитный клапан;
тумблер отключения питания.

Коммутационный блок и защитные устройства образуют шкаф управления. В нем находятся вводный выключатель, автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитным расцепителями, пускатели насосов, переключатель выбора насоса.

По желанию клиента, гидромодуль поставляется с дополнительным оборудованием - электронагревателем и виброизолирующими опорами.
Первый служит для предотвращения замерзания воды в накопительном баке в зимнее время, если гидромодуль рассчитан на работу на улице, так как замерзание рабочей воды в трубопроводах может привести к полному выходу системы из строя. При использовании электронагревателя как способа предотвращения такой поломки необходимо помнить о недопустимости отключения электропитания нагревателя на протяжении всего холодного периода.
Можно также полностью слить воду из системы в конце сезона, а в начале следующего вновь наполнить ее водой. Для этого в контуре циркуляции необходимо наличие сливного отверстия.
Третий способ предотвращения возможных поломок в прохладное время года – использование в качестве теплоносителя раствора гликоля, концентрация которого определяется минимально возможной температурой наружного воздуха.

А виброизолирующие опоры помогают создать правильную среду для работы гидромодуля в целом и значительно снизить в смежных помещениях уровень вибраций, создаваемых работающим насосом. В зависимости от мощности и веса насосной станции, используются резиновые или пружинные виброизолирующие опоры.[1]

 

	Принципиальная схема гидромодуля с одним насосом

 

 

1 - Регулирующий вентиль 2 - Манометр 3 - Фильтр водяной 4 - Запорный вентиль 5 - Реле протока 6 - Датчик температуры

7 - Теплообменник/испаритель 8 - Предохранительный клапан 9 - Автоматический воздухоотводчик 10 - Расширительный бак 11 - Сливной вентиль 12 - Насос 13 - Обратный клапан

Эксплуатация гидромодулей

Мы уже говорили о том, что гидромодули применяются для усовершенствования работы чиллеров. Остановимся подробнее на их правильном подборе, применении и вводе в экслуатацию.

В большинстве чиллеров насосная станция уже смонтирована в блок, так как вода должна циркулировать по всей многометровой системе этого агрегата. Кроме того, при наличии гидромодуля чиллер экономит электроэнергию, делая перерывы в производстве. Да и в целом такая связка работает более стабильно.
Так что наличие в составе чиллеров или фанкойлов гидромодулей как гарантов сбалансированной циркуляции теплоносителя (воды или этиленгликоля) сейчас является правилом хорошего тона для этих установок.
Однако некоторые производители предпочитают удешевить свой продукт за счет отсутствия в поставке гидромодуля. Это вполне допустимо при малых объемах работы чиллера, а при необходимости может быть скорректировано покупкой нужной установки.
Отдельные крупные агрегаты также не комплектуются насосной станцией на заводе-изготовителе, но совсем не в целях экономии. Для масштабных проектов требуется предварительный расчет мощности гидромодуля, а также объема его накопительного бака. В этом случае имеет смысл собирать насосную станцию индивидуально, в соответствии с конкретными требованиями заказчика.

Иными словами, применение гидромодуля необходимо в тех случаях, когда емкость системы недостаточна для обеспечения тепловой инерции, поддерживающей действительно эффективную эксплуатацию холодильной машины.

Для оценки минимальной емкости системы используется следующая формула:
Количество воды (в литрах)= (Холодопроизводительность (кВт))/Число ступеней регулировки производительности)*15-20.
Обычно весь объем трубопровода, теплообменников, вентилей и прочих деталей системы гораздо меньше рассчитанной по такой формуле минимальной емкости системы. Чтобы компенсировать недостающее пространство, и применяется резервуар-накопитель.
Его объем будет равен разности минимальной емкости системы и имеющегося в наличии объема трубопровода.
Тип насоса определяется, исходя из данных о падении давления в испарителе холодильной машины при номинальном расходе воды. Это может быть обычный, усиленный насос или несколько работающих одновременно. Маркировка насоса определяется по каталогу конкретного производителя.
Также, руководствуясь техническими характеристиками имеющегося чиллера и представляемыми в инструкции к гидромодулю схемами зависимости развиваемого насосами давления и расхода воды, рассчитывают емкость и давление наддува расширительного бака гидромодуля.

 

Установка гидромодуля

Выбор места для размещения гидромодуля должен выполнять квалифицированный специалист с учетом характеристик агрегата и соблюдением требований действующих норм и правил.
На практике подготовка к установке сводится к выравниванию опорной поверхности и удостоверению в ее способности выдержать вес агрегата. Также площадка должна быть достаточно жесткой, чтобы избежать распространения вибраций от работы в соседние и расположенные ниже помещения. Последнее требование, однако, существенно корректируется приобретением и установкой виброизоляционных опор.

Гидромодули могут устанавливаться как внутри, так и вне помещения. В последнем случае не требуется никаких защитных сооружений. Однако необходимо следить за температурой воздуха, ведь насосные станции в стандартной конфигурации рассчитаны на работу с водой, минимальная температура которой составляет всего +3оС. Исключение составляют системы, в которых в качестве теплоносителя используется раствор гликоля. Он способен поддерживать работу установки при температуре до-6оС.

Место установки гидромодуля выбирается так, чтобы по периметру системы оставалось свободное пространство, необходимое для технического обслуживания и ремонта, а также уборки.

Практикой подтверждается, что гидромодули с накопительным баком существенно сокращают время подачи воды в гидравлическую систему. Эти системы снабжены всеми необходимыми гидравлическими и электрическими устройствами, обеспечивающими функционирование контура циркуляции охлажденной воды. Также для гидромодулей всех типоразмеров предусмотрен широкий выбор циркуляционных насосов, так что они могут использоваться в сочетании со всеми моделями холодильных машин.[2]

 

 

Список литературных источников

1) Электронная энциклопедия машиностроения Machinepedia http://machinepedia.org/

2) Интернет-источник - www.topclimat.ru