Una flecha hidráulica en el sistema de calefacción o un separador de flujo es un dispositivo especial utilizado para la operación coordinada de los dispositivos y circuitos incluidos en él. Es un tipo de colector que regula la presión del líquido en cada uno de los canales de agua. El dispositivo recibió su nombre debido a la similitud funcional con la flecha del ferrocarril.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de las válvulas hidráulicas para sistemas de calefacción incluyen:
- obtener la proporción óptima de flujos de refrigerante en las tuberías directa e inversa;
- la posibilidad de instalar una bomba de circulación de baja potencia, reduciendo el costo de los equipos y la energía eléctrica;
- reducción de cargas hidráulicas en los elementos del sistema de calefacción;
- extensión de la vida útil;
- La capacidad de eliminar el aire de los canales.
No hay defectos obvios en el separador hidráulico. Pero hay algunas limitaciones en la aplicación práctica. Las desventajas de estos dispositivos incluyen:
- inadmisibilidad del trabajo como parte del equipo de calderas de combustible sólido;
- El impacto en la funcionalidad de la flecha de la potencia declarada de la unidad de caldera: con su aumento, la fiabilidad de su funcionamiento disminuye.
El tiempo de funcionamiento sin problemas del producto en este caso también se reduce.
Dispositivo separador
Externamente, el separador se parece a un segmento de tubería que tiene una sección rectangular (más raramente, redonda) y dos tapones en sus extremos opuestos. Este diseño está conectado a la caldera con boquillas pequeñas y tiene algunos grifos en el lateral. A la venta hay productos de varias formas y tamaños, que tienen un dispositivo simple. Pero hay modelos universales que, de acuerdo con su propósito, realizan dos funciones a la vez: un colector y un divisor de flujo.
La flecha hidráulica "clásica" para calentar está hecha en forma de cilindro de acero y tiene varios tubos de derivación, cuyo tamaño se tiene en cuenta de acuerdo con la sección interna. Por lo general, se monta verticalmente, pero si es necesario, se puede instalar en un plano horizontal. La disposición vertical se usa con más frecuencia, ya que en esta posición es más fácil eliminar impurezas y eliminar gases.
En la mayoría de los casos, la flecha es una construcción soldada basada en tubos de acero, pero no se excluye la opción de su fabricación a partir de palanquillas de cobre o polipropileno.
Características adicionales
Las características del funcionamiento del circuito de calefacción con una flecha hidráulica proporcionan al usuario características adicionales:
- Cuando una corriente de fluido ingresa a los canales separadores, su velocidad disminuye un poco. Esto contribuye a la sedimentación en el fondo de impurezas nocivas que siempre están presentes en el refrigerante.
- Para la extracción periódica del sedimento acumulado en la parte inferior de la carcasa hay una válvula separada.
- Reducir la velocidad de la corriente le permite eliminar las burbujas de aire del agua. Se eliminan a través de una válvula automática.
En este último caso, la aguja hidráulica se utiliza como separador.
En redes con calderas de hierro fundido, el distribuidor de flujo realiza la función de protección adicional. Si hay un separador de agua, no entrará agua fría en el intercambiador de calor, lo que puede dañar los elementos calefactores.
Principio de funcionamiento
Las redes de calefacción no pueden funcionar sin problemas, ya que los circuitos están diseñados para un rendimiento individual y un indicador específico de la presión del medio. El principio de funcionamiento de la flecha hidráulica se basa en las características de diseño debido a que la resistencia al flujo de agua es mínima en el cuerpo del dispositivo. Esta propiedad le permite no reducir la velocidad de movimiento de los medios, lo que reduce significativamente la pérdida de calor en toda la red.
De hecho, el distribuidor es un tipo de amortiguador que separa el equipo de calefacción (caldera) y la parte del consumidor del colector. Como resultado de su aplicación, cada bomba individual funciona de manera autónoma, sin alterar el equilibrio de los canales.
El separador hidráulico para calefacción está diseñado para separar los flujos individuales del circuito total y coordinar su trabajo conjunto.
Métodos de cálculo de separadores
Antes de instalar una pistola de agua, el cálculo de elementos estructurales individuales es obligatorio. Al realizarlo, se deben considerar los siguientes factores:
- consumo de portador de calor en un sistema de trabajo;
- Potencia térmica desarrollada en cada circuito.
En los cálculos, también se tienen en cuenta la capacidad calorífica del fluido de trabajo y la diferencia de temperatura del portador acuoso en los canales de retorno y suministro. El resultado requerido se calcula mediante la siguiente fórmula:
donde D es el diámetro deseado del producto, Q es el valor promedio de la velocidad de flujo de agua (m3 / s), π es la constante clásica y V es la velocidad del flujo de líquido en la dirección vertical (a una velocidad de 0.1 metro por segundo).
Al autoensamblar las flechas y calcular los parámetros óptimos, actúan de acuerdo con el esquema obtenido experimentalmente:
- Para encontrar el diámetro interno, se toma la suma de todas las capacidades de la caldera de trabajo en kilovatios y se divide por la diferencia en los indicadores de temperatura en el suministro directo y a cambio.
- Necesitarás extraer la raíz cuadrada del resultado y luego multiplicar el resultado por el número 49.
- Para encontrar el tamaño del espacio entre las boquillas, multiplique el diámetro interno por dos.
Para determinar la altura de la carcasa del distribuidor, el mismo diámetro se multiplica por seis.
Pistola de agua combinada
Para conectar los circuitos de calefacción en instalaciones con un área de más de 150 m² en lugar del separador habitual, que resulta voluminoso, se utilizan peines especiales. Son un diseño secuencial que combina las capacidades de una pluma hidráulica y un colector para calefacción, que están conectados con puentes de acero para esto. El número de tubos gemelos se selecciona igual al número de circuitos (se requerirán para un par de piezas). Las ventajas de esta combinación incluyen:
- La reparación y el mantenimiento de todo el sistema de calefacción se simplifica. La construcción pequeña no ocupa demasiado espacio en la habitación.
- El bloqueo, así como la parte reguladora del kit de refuerzo, se pueden colocar en un solo lugar.
- Debido al mayor diámetro del canal colector, el portador térmico se distribuye uniformemente a lo largo de los contornos.
Para esta disposición, este enfoque utiliza salidas de montaje especiales, algunas de las cuales están diseñadas para el circuito del radiador y otras para conectar la calefacción por suelo radiante.
Las características del diseño combinado incluyen la presencia de un intercambiador de calor especial, así como la instalación de una válvula de equilibrio separada entre los colectores directo y de retorno.
Orden hecha a sí misma
Para ensamblar las flechas para calentarlo usted mismo, primero debe realizar cálculos teóricos, luego de lo cual se preparan los dibujos y diagramas de trabajo.Esta parte de las medidas preparatorias se confía mejor a un ingeniero de calefacción que posee la formación teórica necesaria. Una persona que decide hacer una flecha con sus propias manos, debe tener las habilidades para realizar la soldadura.
El montaje de cualquier modificación del interruptor hidráulico se basa en la regla de "3 diámetros". El tamaño de trabajo de las boquillas se elige tres veces menos que el diámetro del cilindro principal del distribuidor. Están ubicados diametralmente opuestos, y su ubicación de altura está vinculada al calibre principal. Es posible una variante en la que las curvas se realizan mediante la llamada "escalera", que permite aumentar la eficiencia de la eliminación de gases y la eliminación de suspensiones insolubles. Además, la elección de dicho diseño para el autoensamblaje contribuye a la mezcla normal de flujos.
La relación de sus ubicaciones se elige mejor de tal manera que la velocidad de movimiento del flujo vertical alcance 0.2 metros por segundo. De acuerdo con las regulaciones actuales, este límite es inaceptable, porque entonces los flujos de agua no tienen tiempo para mezclarse. Y esto está plagado de la aparición de un gradiente de temperatura y el deterioro de las condiciones de distribución de los flujos.
Si planea hacer un sistema de calefacción de múltiples circuitos con diferentes temperaturas del refrigerante, deberá armar una flecha combinada (junto con el colector).
En este caso, es preferible elegir un esquema horizontal que, a diferencia de la contraparte vertical, no sea tan común entre aficionados y profesionales. Pero en esta situación, las preguntas sobre la eficiencia del funcionamiento del sistema de calefacción son lo primero, y no la conveniencia de su mantenimiento, limpieza y reparación.
