Принцип работы гидроаккумулятора
Содержание
Редко какая система водоснабжения из артезианской скважины может обойтись без использования гидроаккумулятора, разве что оборудованная дорогим немецким погружным насосом с частотным преобразователем, обеспечивающим очень равномерный и плавный пуск и нарастание давления в системе водопровода. Более дешевым и надежным вариантом будет использовать насос скважины с гидроаккумулятором. Правильно подобранный объем и давление в воздушной полости гидроаккумулятора, отрегулированное реле автоматики для управления насосом скважины сделают работу водопровода не менее комфортной, а главное, более надежной.
Принцип работы гидроаккумулятора
Методологически гидроаккумулятор было бы более правильным назвать аккумулятором давления, так как конструктивно это устройство необходимо, чтобы компенсировать и выравнивать резкие скачки давления, и только потом обеспечивать дополнительный расход воды для снижения частоты включения мотора насоса.
Гидроаккумулятор -это резиновая оболочка или мембрана, в которой накапливается определенный объем воды, заключенная в стальной корпус — оболочку. Чтобы избежать разрыва резины мембраны при сильном растяжении, внутри бака предусмотрена компенсационная полость с избыточным давлением воздуха.
Устойчивость работы гидроаккумулятора и его ресурс зависят от следующих факторов:
- Качества мембраны или резиновой оболочки;
- Правильной регулировки верхнего и нижнего уровней давления включения автоматикой насоса;
- Рациональным выбором величины давления в воздушной полости гидроаккумулятора.
Логика срабатывания автоматики системы водоснабжения такова, что при включении водопроводного крана падение давления с очень большой скоростью передается на небольшую резиновую мембрану, установленную в реле управления двигателем. Из-за относительно большого выходного отверстия напор в водопроводе падает очень резко, почти скачкообразно, что приводит к гидроудару в самых уязвимых местах – мембранах.
Резиновая оболочка в гидроаккумуляторе принимает на себя этот удар, компенсирует и сглаживает резкие колебания. Это приводит к тому, что резкие гидроудары на маленькой мембране в автоматике превращаются в относительно плавные изменения давления. В результате ресурс реле на гидроаккумуляторе вырастает в десятки раз, но главное – отрегулированные уровни напора включения и выключения остаются стабильными и требуют проверки один – два раза в год.
Поэтому очень важно, чтобы гидроаккумулятор находился как можно ближе к мембране реле автоматики, особенно, если емкость бака относительно невелика. В идеале реле лучше установить на выводном штуцере гидроаккумулятора, максимально близко к его мембране.
Мембрана для гидроаккумулятора
Ресурс работы водоаккумулятора зависит от прочности резиновой или каучуковой оболочки и стойкости корпуса. Одной из ошибок, приводящей к резкому уменьшению ресурса, является установка гидроаккумулятора с насосом на скважину сразу после того, как закончено бурение. Грязь и песок попадают в мембрану гидроаккумулятора и остаются внутри оболочки длительное время, изнашивая и истирая поверхность мембраны.
Как работает мембрана в гидроаккумуляторе
При включении насоса давление воды растягивает оболочку мембраны и одновременно сжимает воздух в полости баллона. Это происходит до тех пор, пока давление воздуха не уравняется с водяным. Теоретически в таком положении мембрана может находиться довольно продолжительное время, без риска обрыва стенок. При включении крана воздух и сжимающиеся стенки мембраны выдавливают воду из оболочки.
Форма оболочки чаще всего напоминает грушу со срезанным верхом, поэтому даже в специализированных магазинах вместо слова «мембрана» часто используют термин груша для гидроаккумулятора.
Материал для мембраны гидроаккумулятора
Для изготовления эластичных оболочек гидроаккумуляторов использую следующие материалы:
- Каучуковые полимеры на основе смеси синтетического и натурального каучуков. Чаще всего применяется для плоских мембран баков небольшого объема и резервуаров питьевой воды. Ресурс при полном растягивании составляет 10-15 тыс. сокращений, при двадцатипроцентном наполнении – 50 тыс. Оболочки из этого материала способны пропускать воду через крупные микропоры, что зачастую приводит к выпадению конденсата в воздушной каморе гидроаккумулятора;
- EPDM – этилен-пропиленовый каучук с очень высоким ресурсом, достигающим 100 тыс. сокращений. Используется только для технической воды. В некоторых марках резины при производстве мембран может дополнительно проводиться вулканизация поверхности для увеличения прочности стенок;
- Бутиловый каучук, позволяет изготовить мембраны с ресурсом в 50-60 тыс. сокращений. Менее склонен пропускать воду, но очень плохо переносит перегрузки при неправильной регулировке давления в воздушной камере гидроаккумулятора.
В некоторых случаях фланцы в месте контакта с резиной сгнивают раньше, чем разрушается уплотнение, поэтому наиболее известные торговые марки ставят фланец для гидроаккумулятора из нержавеющей стали.
Проблемы эксплуатации мембран
Самой надежной считается EPDM- мембрана. Но зачастую высокая стойкость и прочность EPDM — резины приводит к интенсивной коррозии металла стенок бака, из-за большого содержания в мембране вулканизирующих веществ на основе серы. Если корпус из черного металла и просто окрашен, бак может проржаветь насквозь в течение пары лет. Процесс ржавления может усиливаться в разы, если в системе водоснабжения давление воды превышает максимальные 3 атм. Это объясняется продавливанием конденсата и солей через стенку оболочки в воздушную полость.
Мембраны из бутилового каучука могут просто разрываться в наиболее узкой части оболочки. Чаще всего такие случаи происходят из-за неправильной регулировки давления воздуха в гидроаккумуляторе или при сбое в работе реле автоматики насоса.
Оболочки на основе натурального каучука также могут вызывать коррозию стенок, но, ко всему перечисленному, такие мембраны не рекомендуется использовать для максимального наполнения. При сильном удлинении стенки оболочки растягиваются неравномерно, что зачастую приводит к образованию точечных грыж и местных разрывов материала. Особенно часто такие разрушения происходят, если бак находится в неправильном положении, оболочка провисает на подвесе и при наполнении водой трется по ржавчине на внутренней поверхности баллона.
Заключение
При надлежащих условиях обслуживания гидроаккумулятор способен проработать до 10 лет. Важно вовремя выявлять проблемы и нарушения в работе системы водоснабжения, чистить оболочку и бак от грязи и правильно регулировать реле двигателя и давление воздуха в водоаккумуляторе.
Обсудить статью на форуме
