Строительный уровень: как выбрать профессиональный и бытовой инструмент
Строительство и тем более современный ремонт невозможно представить без использования такого инструмента как строительный уровень – он помогает мастерам всех профессий добиваться четкости линий и ровности форм. Существует три основных прибора, которыми производится контроль вертикальности и горизонтальности установки приборов, а также монтажа различных конструкций – это реечный, гидравлический и лазерный уровень. Именно их устройство, способы применения и принципы выбора мы рассмотрим в этой публикации вместе с сайтом stroisovety.org.
Реечный уровень
Принцип работы этого контрольно-измерительного инструмента основан на пузырьке воздуха, помещенного в подкрашенную жидкость. На колбочке имеются специальные отметки, которые указывают на положение пузырька относительно уровня горизонта – именно по этим отметкам производятся необходимые измерения.
Как правило, современный реечный уровень оснащается тремя такими пузырьками – один из них, расположенный посередине, предназначен для контроля горизонтальных линий, другой, размещенный на одном из концов рейки, контролирует вертикаль, а третий, установленный под наклоном, служит для проверки плоскостей и линий, располагающихся под углом.
Этот пузырьковый индикатор, которым оснащаются профессиональные строительные уровни, имеет возможность регулировки, что позволяет производить измерения и контроль любых наклонных плоскостей.
Задаваясь вопросом, как выбрать строительный уровень, следует обратить внимание на конструкцию самой рейки – она может быть двух типов. Уровни, предназначенные для бытового использования, имеют квадратное сечение рейки, а профессиональные изготавливают в виде двутавра (рельсы) – такое строение реечного уровня намного прочнее и практически не подвержено деформации при падении с высоты.
Реечный уровень
Кроме формы сечения рейки этот тип уровней может иметь разную длину. Для контрольно-измерительных работ, которые преследуют разные цели и проводятся в различных условиях, диапазон размеров реечного уровня может варьироваться от 200мм до 2500мм.
Как проверить строительный уровень и убедиться в правильности его показаний? Нет ничего проще. Устанавливаете сначала одной стороной, а потом другой – если эти показания совпадают, значит уровень качественный и его смело можно приобретать. Таким способом необходимо проверить каждый пузырек этого инструмента в отдельности.
Реечный строительный уровень фото
Гидравлический уровень
Принцип работы гидроуровня основан на законах физики, а точнее на принципе сообщающихся сосудов, в которых уровень жидкости остается одинаковым и неизменным независимо от высоты расположения одного из них. По сути, современный гидравлический уровень представляет собой прозрачную трубку, заполненную водой, на концах которой располагаются небольшие колбы.
Подходя к вопросу эксплуатации этого инструмента и принципа работы с ним, для начала следует усвоить одно правило – никаких пузырьков в трубке быть не должно. Они искажают его работу и делают показания неточными.
Самостоятельно проводить измерения таким инструментом не получится – как минимум понадобится помощник. Один человек поднимает первую колбу, а второй другую – первая устанавливается в районе необходимой отметки, после чего, перемещая ее вверх или вниз, добиваются положения края жидкости четко напротив метки. Когда вода в трубке успокаивается, положение воды во второй колбе указывает на точку, находящуюся в горизонте с начальной меткой. Две точки соединяются между собой отбивочным шнуром, и получается четко горизонтальная линия. Вертикаль водяной строительный уровень разметить не в состоянии.
Уровень строительный водяной
Лазерный уровень
Это новое поколение контрольно-измерительных приборов, напичканное современной электроникой и позволяющее производить точные и качественные построения в любых плоскостях. Лазерный уровень может производиться в нескольких разновидностях – одни из них представляют собой обычный реечный уровень с возможностью проецирования луча на стену, другие имеют возможность самостоятельно устанавливаться в уровень (лазерный нивелир), ну а третьи, называемые построителем плоскостей, способны одновременно проецировать на любые поверхности несколько лучей. Он является универсальным, и если имеется финансовая возможность, то предпочтение лучше отдать ему.
Относиться к выбору такой дорогой «игрушки» следует со всей серьезностью, и в первую очередь необходимо обратить внимание на точность и дальность возможных измерений этого инструмента. Данные показатели зависят в первую очередь от мощности лазерной установки и качества используемой оптики. В этом отношении лучше предпочесть таких именитых производителей как Bosch или Makita – они изготавливают качественный и высокоточный инструмент.
Строительный лазерный уровень фото
Хороший строительный уровень просто обязан обладать большими функциональными возможностями – на этот немаловажный показатель лазерного инструмента также необходимо обратить внимание при его выборе. Наиболее востребованными в работе и быту функциями таких аппаратов являются горизонтальная и вертикальная проекция луча, крест и отвес, который имитирует проекции двух точек на пол и потолок.
Если вы собрались приобрести профессиональный строительный лазерный уровень, то необходимо обратить внимание на установку, позволяющую проецировать луч с разверткой на 180˚. Если в процессе выполнения работ существует необходимость разметки периметров, то идеальным вариантом будет ротационный лазерный уровень с разверткой на все 360˚. Инструмент очень удобный, но дорогой. Как правило, затраты на его приобретение с лихвой окупаются высокими темпами и удобством в работе.
Как выбрать строительный уровень
Немаловажным аксессуаром, без которого работу лазерного уровня представить практически невозможно, является телескопическая тренога – она еще больше добавляет возможностей этому инструменту. С помощью треноги появляется возможность регулировать высоту установки аппарата над уровнем основания в пределах от 0,5м до 1,5м. На ее качество также необходимо обратить внимание – подставка должна быть жесткой и иметь в своей конструкции как можно меньше пластиковых деталей.
Ну и напоследок хочу сказать одну немаловажную вещь. Как правило, профессиональные строители не ограничиваются использованием только одного из этих контрольно-измерительных инструментов. К примеру, лазерный строительный уровень невозможно использовать в работе для контроля плоскости укладки кафельной плитки. А реечный – не подходит для разметки периметра помещения. В общем, все виды строительных уровней не являются взаимозаменяемыми – они могут только дополнять друг друга.
Автор статьи Юрий Пановский
виды, применение и принципы выбора — Портал о строительстве, ремонте и дизайне
Содержание
- 1 Реечный уровень
- 2 Гидравлический уровень
- 3 Лазерный уровень
Строительство и тем более современный ремонт невозможно представить без использования такого инструмента как строительный уровень – он помогает мастерам всех профессий добиваться четкости линий и ровности форм. Существует три основных прибора, которыми производится контроль вертикальности и горизонтальности установки приборов, а также монтажа различных конструкций – это реечный, гидравлический и лазерный уровень. Именно их устройство, способы применения и принципы выбора мы рассмотрим в этой публикации вместе с сайтом stroisovety.org.
Реечный уровень
Принцип работы этого контрольно-измерительного инструмента основан на пузырьке воздуха, помещенного в подкрашенную жидкость. На колбочке имеются специальные отметки, которые указывают на положение пузырька относительно уровня горизонта – именно по этим отметкам производятся необходимые измерения.
Как правило, современный реечный уровень оснащается тремя такими пузырьками – один из них, расположенный посередине, предназначен для контроля горизонтальных линий, другой, размещенный на одном из концов рейки, контролирует вертикаль, а третий, установленный под наклоном, служит для проверки плоскостей и линий, располагающихся под углом. Этот пузырьковый индикатор, которым оснащаются профессиональные строительные уровни, имеет возможность регулировки, что позволяет производить измерения и контроль любых наклонных плоскостей.
Задаваясь вопросом, как выбрать строительный уровень, следует обратить внимание на конструкцию самой рейки – она может быть двух типов. Уровни, предназначенные для бытового использования, имеют квадратное сечение рейки, а профессиональные изготавливают в виде двутавра (рельсы) – такое строение реечного уровня намного прочнее и практически не подвержено деформации при падении с высоты.
Реечный уровень
Кроме формы сечения рейки этот тип уровней может иметь разную длину. Для контрольно-измерительных работ, которые преследуют разные цели и проводятся в различных условиях, диапазон размеров реечного уровня может варьироваться от 200мм до 2500мм.
Как проверить строительный уровень и убедиться в правильности его показаний? Нет ничего проще. Устанавливаете сначала одной стороной, а потом другой – если эти показания совпадают, значит уровень качественный и его смело можно приобретать. Таким способом необходимо проверить каждый пузырек этого инструмента в отдельности.
Реечный строительный уровень фото
Гидравлический уровень
Принцип работы гидроуровня основан на законах физики, а точнее на принципе сообщающихся сосудов, в которых уровень жидкости остается одинаковым и неизменным независимо от высоты расположения одного из них. По сути, современный гидравлический уровень представляет собой прозрачную трубку, заполненную водой, на концах которой располагаются небольшие колбы.
Подходя к вопросу эксплуатации этого инструмента и принципа работы с ним, для начала следует усвоить одно правило – никаких пузырьков в трубке быть не должно. Они искажают его работу и делают показания неточными.
Самостоятельно проводить измерения таким инструментом не получится – как минимум понадобится помощник. Один человек поднимает первую колбу, а второй другую – первая устанавливается в районе необходимой отметки, после чего, перемещая ее вверх или вниз, добиваются положения края жидкости четко напротив метки. Когда вода в трубке успокаивается, положение воды во второй колбе указывает на точку, находящуюся в горизонте с начальной меткой. Две точки соединяются между собой отбивочным шнуром, и получается четко горизонтальная линия. Вертикаль водяной строительный уровень разметить не в состоянии.
Уровень строительный водяной
Лазерный уровень
Это новое поколение контрольно-измерительных приборов, напичканное современной электроникой и позволяющее производить точные и качественные построения в любых плоскостях. Лазерный уровень может производиться в нескольких разновидностях – одни из них представляют собой обычный реечный уровень с возможностью проецирования луча на стену, другие имеют возможность самостоятельно устанавливаться в уровень (лазерный нивелир), ну а третьи, называемые построителем плоскостей, способны одновременно проецировать на любые поверхности несколько лучей. Он является универсальным, и если имеется финансовая возможность, то предпочтение лучше отдать ему.
Относиться к выбору такой дорогой «игрушки» следует со всей серьезностью, и в первую очередь необходимо обратить внимание на точность и дальность возможных измерений этого инструмента. Данные показатели зависят в первую очередь от мощности лазерной установки и качества используемой оптики. В этом отношении лучше предпочесть таких именитых производителей как Bosch или Makita – они изготавливают качественный и высокоточный инструмент.
Строительный лазерный уровень фото
Хороший строительный уровень просто обязан обладать большими функциональными возможностями – на этот немаловажный показатель лазерного инструмента также необходимо обратить внимание при его выборе. Наиболее востребованными в работе и быту функциями таких аппаратов являются горизонтальная и вертикальная проекция луча, крест и отвес, который имитирует проекции двух точек на пол и потолок.
Если вы собрались приобрести профессиональный строительный лазерный уровень, то необходимо обратить внимание на установку, позволяющую проецировать луч с разверткой на 180˚. Если в процессе выполнения работ существует необходимость разметки периметров, то идеальным вариантом будет ротационный лазерный уровень с разверткой на все 360˚. Инструмент очень удобный, но дорогой. Как правило, затраты на его приобретение с лихвой окупаются высокими темпами и удобством в работе.
Как выбрать строительный уровень
Немаловажным аксессуаром, без которого работу лазерного уровня представить практически невозможно, является телескопическая тренога – она еще больше добавляет возможностей этому инструменту. С помощью треноги появляется возможность регулировать высоту установки аппарата над уровнем основания в пределах от 0,5м до 1,5м. На ее качество также необходимо обратить внимание – подставка должна быть жесткой и иметь в своей конструкции как можно меньше пластиковых деталей.
Ну и напоследок хочу сказать одну немаловажную вещь. Как правило, профессиональные строители не ограничиваются использованием только одного из этих контрольно-измерительных инструментов. К примеру, лазерный строительный уровень невозможно использовать в работе для контроля плоскости укладки кафельной плитки. А реечный – не подходит для разметки периметра помещения. В общем, все виды строительных уровней не являются взаимозаменяемыми – они могут только дополнять друг друга.
Проектирование гидравлических систем высотных, крупных зданий | Консультации
Цели обучения
- Понять, как рекомендовать тип гидравлической распределительной системы в больших комплексах.
- Узнайте о стандартных методах проектирования центральных коммунальных предприятий.
- Обзор практики вторичного распределения в сверхвысоких зданиях.
Компоненты гидравлической системы должны быть определены на ранней стадии проектирования системы отопления, вентиляции или кондиционирования воздуха, независимо от диапазона производительности или типа помещения:
- Центральная коммунальная установка отопления или охлаждения.
- Тип системы.
- Распределение системы.
- Стандартизация конструкции.
Несмотря на то, что компоненты похожи, интеграция каждого из них в крупные проекты может представлять особые трудности. Для любого сложного объекта центральная коммунальная установка выступает в качестве источника охлаждения и обогрева, а план распределения системы служит каркасом здания.
Системы распределения воды тип
Обычно в системах отопления и распределения охлажденной воды применяются две основные конфигурации насосов: только первичный и обычный первичный-вторичный. За последние 20 лет было опубликовано множество отраслевых публикаций, посвященных изучению систем с постоянным первичным потоком и систем с переменным-вторичным потоком в сравнении с системами с переменным-первичным потоком.
ASHRAE и несколько производителей предоставляют обширные руководства и тематические исследования по этим системам. Плюсы и минусы первичной переменной, а также первичной (постоянной) и вторичной (переменной) хорошо задокументированы. Современные системы распределения охлажденной воды в крупных установках CUP имеют две основные системы: системы с переменным первичным потоком и первичные (постоянные) вторичные (переменные) системы.
Рис. 1: На этом рисунке показана типичная система переменного первичного контура с байпасным регулирующим клапаном. Предоставлено: ESD
Современные CUP обычно проектируются с центробежными чиллерами с частотно-регулируемыми приводами. Это позволяет чиллерам легче изменять нагрузку от 10% до 100%. Однако чиллеры должны поддерживать скорость не менее 1,5–2 футов в секунду, чтобы избежать условий ламинарного потока в змеевиках испарителя и поддерживать надлежащий коэффициент теплопередачи.
В случае центробежных чиллеров с частотно-регулируемым приводом нагрузка может продолжать падать до 10–15 % расчетной нагрузки. Расход должен поддерживаться на уровне от 40% до 50% расчетного расхода для поддержания надлежащей скорости теплопередачи. Сравнение значений нагрузки и расхода показывает разрыв в диапазоне, при котором нагрузка и расход не будут полностью следовать линейной зависимости. Надлежащее управление потоком распределения в условиях частичной нагрузки от 10% до 40% должно быть тщательно проанализировано.
Промышленность еще не получила широкого признания практики систем с переменным первичным и переменным вторичным питанием. Центральная установка мощностью от 7 000 до 10 000 тонн охлаждения в коммерческом применении обычно имеет сложные графики загрузки и большую сложную геометрию. Основываясь на тенденциях проектирования и эксплуатации в коммерческом секторе за последние 10 лет, системы с переменным первичным и вторичным переменным (а также третичные системы для некоторых приложений) рекомендуются для упрощения операций и адаптации к будущим вариантам системы. Независимые вторичные системы могут полностью использовать встроенную тепловую массу CUP перед запуском чиллеров из первичного контура. Диапазон колебаний расхода в первом контуре помогает предприятию избежать синдрома маловозвратной воды.
Рис. 2: Показана традиционная первичная система с постоянной и вторичной системой с переменной. Предоставлено: ESD
Как отмечалось ранее, переменный первичный расход помогает чиллерам заполнить пробел между условиями нагрузки от 10% до 30%. Системы с переменными первичными и вторичными переменными могут:
- Быть полностью независимыми.
- Улучшение режима частичной нагрузки.
- Сократить общее количество часов работы чиллера.
- Уменьшить мощность, необходимую для работы насоса.
Как показано на рисунке 1, перепускной клапан в системе переменного первичного контура необходим для поддержания минимального расхода либо чиллера, либо насоса. Расположение перепускного клапана, независимого от давления, должно быть либо в CUP, либо в одной из удаленных распределительных ветвей. После сравнения минимального расхода чиллера и насоса в случае указанного выше диапазона производительности установки размер перепускного клапана, не зависящего от давления, вероятно, окажется между минимальным расходом чиллера.
Этот важный компонент требует надежной работы и прочной конструкции. В условиях частичной нагрузки он должен постоянно контролировать работу CUP и отслеживать выбранное давление потока в распределительной ветви. В то время как многие авторитетные производители разрабатывают новые и улучшенные клапаны, не зависящие от давления, для клапанов размером 8 дюймов и выше варианты более ограничены.
В реальном примере, работающем с вышеупомянутой мощностью (и где пространство CUP и бюджет строительства выполнены), система переменного первичного и вторичного распределения должна увеличить срок службы системы распределения охлажденной воды (см. Фигура 2). Для CUP с половиной указанного диапазона производительности или меньше, может быть лучшим вариантом переменно-первичное распределение с хорошим профилем нагрузки. Отсутствие необходимости во вторичных распределительных насосах позволило бы снизить затраты на установку и обеспечить экономию энергии при работе охладителей и насосов.
Типичная система нагрева горячей воды на крупных коммерческих предприятиях имеет такой же подход к проектированию системы, как и вышеупомянутые системы охлажденной воды.
Рисунок 3: 20-дюймовый коллектор подачи и возврата охлажденной воды на центральном коммунальном предприятии мощностью 7000 тонн. Предоставлено: ESD
Проект центральной коммунальной установки
В коммерческих зданиях первоначальный проект CUP включает не только мощность чиллера и котла, но и общее количество исходного оборудования. Планирование стандартизированных систем, компонентов и оборудования является одним из наиболее важных этапов проектирования. Это особенно важно при проектировании CUP большой емкости в сложных коммерческих зданиях. Идентичное основное оборудование поможет ремонтной бригаде упростить текущее техническое обслуживание, сократить склад запасных частей и упростить устранение неполадок.
ASHRAE 90.1: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий. В приложении G приведены исходные данные для соответствия здания методу оценки производительности (в G.3.1.2.2 указаны размерный коэффициент и мощность теплообменника и установки). Для CUP с холодопроизводительностью от 7 000 до 10 000 тонн охлаждения общее количество чиллеров определяется на основе одновременной нагрузки установки и полного изучения различных условий частичной нагрузки для объекта. Рекомендуется, чтобы один чиллер выдерживал не более 25 % расчетной пиковой одновременной нагрузки.
Как отмечалось ранее, современные CUP обычно выбирают центробежные чиллеры с частотно-регулируемым приводом. Нагрузка чиллера варьируется от 10 % до 100 % производительности, а минимальный расход охлажденной воды варьируется от 40 % до 45 % (значение немного отличается у разных производителей). В прямой математике один чиллер может работать при 10 – 12,5 % от общего расчетного расхода объекта и не менее 2,5 % от параллельной нагрузки предприятия. Проверка двух параметров определяется при анализе общего количества станков.
Бюджет проекта также играет важную роль для большинства коммерческих зданий. После того, как профиль нагрузки завершен, типично, что одинаковая мощность чиллеров и бойлеров в современных CUP может быть спроектирована параллельно. При таком подходе размер CUP не должен быть увеличен.
Рисунок 4: Это пример коллектора горячей воды отопления в первичной системе. Предоставлено: ESD
Анализ механической системы
При проектировании CUP большой производительности стоит проанализировать общее количество чиллеров, котлов, теплообменников (если используется централизованное охлаждение или источник тепла) и насосов первичного распределения. Наилучший вариант — интегрировать оборудование одинакового размера со встроенной устойчивостью. Единственным исключением может быть естественное охлаждение, если нагрузка 24/7 слишком мала, чтобы иметь такую же производительность градирни при частичной нагрузке. На практике с автоматическим перепускным клапаном и нагревателями бассейна с холодной водой градирни, которые можно найти на большинстве коммерческих объектов, можно использовать идентичные градирни, которые соответствуют производительности теплообменника/охлаждающей нагрузки здания 24/7 на индивидуальной основе.
Чтобы предложить наиболее гибкую комбинацию режимов работы, чиллеры, градирни, бойлеры и первичные распределительные насосы рекомендуется использовать один к одному. Когда CUP настроен с модульным типом работы и управления, оборудование завода будет иметь одинаковое время работы и, в конечном итоге, не приведет к ограничениям взаимозаменяемости между оборудованием одного типа. В этой конфигурации чиллеры и бойлеры обычно подключаются к коллектору общего размера вместо коллектора телескопического типа. Заводское оборудование, подключенное к коллектору общего размера, отклоняет или смешивает температуры с низким локальным перепадом давления. Размер обычного коллектора, рассчитанного на проектный пиковый расход установки, приводит к незначительному увеличению стоимости трубного коллектора или вообще к его отсутствию. Это создает сценарий работы установки с гораздо меньшими потерями на трение в течение большей части дней работы.
Общая труба, также называемая разъединителем, поддерживает низкий перепад давления, сохраняя тот же размер трубы, что и основная труба. Для распределительных насосов рекомендуется такая же общая концепция коллектора трубы. Сборный коллектор, применяемый на центральном заводе, возможен, если доступны соединения труб с канавками.
Чиллеры и насосы могут быть объединены в пары для работы с любым оборудованием в рамках одной группы (см. рис. 7). Без крупногабаритного оборудования CUP имеет встроенную избыточность. Унифицированное расположение клапанов, обратных клапанов, клапанов с электроприводом, реле потока и аналогичных компонентов со взаимозаменяемыми функциями помогает CUP работать более гибко и ограничивает количество необходимых запасных частей. С заголовком общего размера приложение еще больше упростит процедуру обслуживания CUP.
Рис. 5: На примере схемы охлажденной воды высотного здания показана нижняя часть гостиничной зоны со скоростными стояками. Предоставлено: ESD
Высотные и специальные здания
Большие и сложные объекты обычно делятся на две категории, чтобы описать их физическое величие: вертикальные и горизонтальные. Это либо сверхвысокие здания, либо сооружения, такие как конференц-центры, которые занимают большую площадь. Распределительная система в комплексе с большой площадью требует нескольких датчиков контроля перепада давления. Эти датчики располагаются либо в удаленных филиалах, либо в критических зонах. ЧРП вторичного насоса будут постоянно регулировать частоту в соответствии с этими значениями. Этот обзор, однако, фокусируется на системе распределения сверхвысоких зданий.
Совет по высотным зданиям и городской среде определяет сверхвысокое здание как более 984 футов в высоту. Здания, соответствующие этому широко распространенному определению, зависят от системы функций занятости на уровне вертикальных зон.
Несколько уровней этажей системы обслуживания здания необходимы для обеспечения подачи ОВКВ на типовые этажи. Эти этажи с механическим, электрическим и сантехническим оборудованием обеспечивают разрыв гидростатического давления, размещают центральные кондиционеры или блоки подпитки или предоставляют третичную насосную систему для распределения гидравлических систем на каждый локальный этаж.
Рис. 6: Пример схемы охлажденной воды высотного здания показывает верхнюю часть гостиничной зоны со скоростными стояками. Предоставлено: ESD
Одной из общих черт высотных зданий, особенно сверхвысоких, является сердцевина, содержащая множество вертикальных транспортных маршрутов, ведущих к системам обслуживания и эксплуатации здания. Благодаря центральному расположению ядра он также определил уникальный процесс строительства высотных зданий. Стандартизированный дизайн в высотных зданиях увеличивает его преимущества.
В сверхвысоких зданиях стратегически важно разместить теплообменник с разрывом давления. В зависимости от типа изготовления теплообменники и насосы имеют ограничение по давлению 400 и 300 фунтов на квадратный дюйм соответственно.
Для теплообменников, сертифицированных Институтом кондиционирования воздуха, отопления и холодоснабжения, подход 2ºF дает преимущество как в перепаде давления, так и в занимаемой площади, а также поддерживает желаемую температуру охлажденной воды в верхней зоне.
Сверхвысокие здания с несколькими уровнями системы требуют использования «экспресс-стояков». Пример системы распределения охлажденной воды на этажах MEP показан на рисунках 5 и 6. На них показан экспресс-стояк с более высоким значением разрывного теплообменника. Представляет собой локальный зональный стояк с теплообменником локального разрыва давления. Не требуя значительных затрат на оборудование, идентичные теплообменники и распределительные насосы обеспечивают встроенное резервирование. Одинаковая мощность теплообменников и насосов в экспресс-стояках еще более важна, поскольку работа верхней зоны зависит от более отказоустойчивых и надежных возможностей.
Рис. 7: Показана схема центральной установки охлажденной воды мощностью 7000 тонн. Предоставлено: ESD
В этом примере показаны локальные стояки, разработанные для системы на 150 фунтов на квадратный дюйм. Хотя змеевики в оконечных устройствах и регулирующих клапанах рассчитаны на давление 300 фунтов на квадратный дюйм, эта установка экономит время строительства, сокращает время хранения продукции, время обучения подрядчиков и позволяет избежать ошибок, связанных с человеческим фактором. Все оконечные устройства, такие как фанкойлы, регулирующие клапаны, сетчатые фильтры и запорные клапаны, рассчитаны на 150 фунтов на квадратный дюйм. Поддержание локальных стояков, обслуживающих типичные напольные блоки, с системой постоянного давления 150 фунтов на квадратный дюйм помогает оптимизировать техническое обслуживание и запас запасных частей.
Та же концепция номинального давления может применяться к гидравлическим аксессуарам. На рисунках 5 и 6 каждый насос поддерживается при номинальном давлении 300 фунтов на квадратный дюйм, в то время как предварительно заполненные мембранные расширительные баки имеют номинальное значение 125 фунтов на квадратный дюйм. Обычные расширительные баки с диафрагмой имеют два варианта номинального давления: 125 фунтов на квадратный дюйм или 250 фунтов на квадратный дюйм. Расположение расширительных баков в верхней части каждой зоны давления позволяет избежать проблем с правильным расположением, особенно при применении к скоростным стоякам.
Уплотнения насоса часто являются наиболее легко ломаемыми деталями при работе под высоким давлением. Несмотря на то, что существуют варианты насосов на 400 фунтов на квадратный дюйм, позиционные насосы, поддерживающие давление 300 фунтов на квадратный дюйм, продлевают срок службы устройства и предлагают более широкий выбор производителей. Воздушные сепараторы обычно располагаются в местах с высокой температурой и низким давлением внутри гидравлического контура, где растворенный воздух имеет более высокую вероятность выхода из жидких сред. На стороне всасывания насоса удобно размещать воздухоотделители и защищать крыльчатку насоса.
Существуют также распространенные типы воздухоотделителей Американского общества инженеров-механиков, рассчитанные на давление 125 или 300 фунтов на квадратный дюйм. Установка воздушного сепаратора того же типа с номинальным давлением на стороне всасывания насоса при сохранении номинального давления 300 фунтов на квадратный дюйм упрощает систему сверхвысокого здания. Концепции стандартизированного проектирования разбивают конфликтующую систему на несколько стандартных системных решений.
Из-за общих конструктивных требований горизонтальное распределение труб на стандартных этажах всегда представляет собой проблему. Для размещения обслуживания часто решением являются стояки, распределенные по этажам системы здания. Стандарт ASHRAE 111: Тестирование, регулировка и балансировка систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха указывает на балансировку и проверку гидравлической системы. Для большого здания, особенно применительно к сверхвысокому зданию, тестирование и балансировка после завершения строительства могут занять много времени. Сбалансировать каждый отдельный локальный стояк в каждой зоне давления в сверхвысоком здании может быть проблематично, особенно если это зависит от динамического баланса. Любое изменение после предварительно сбалансированной системы требует повторной балансировки.
Согласно терминологии ASHRAE, обратная обратка – это двухтрубная система, в которой теплоноситель, подаваемый в первую нагрузку, возвращается в теплообменное оборудование последним. Эта система включает трубопроводы возврата воды от оконечных устройств, размеры которых обеспечивают одинаковую длину для сбалансированных скоростей потока. По сравнению с системой прямого возврата конструкция с обратным возвратом имеет общую функцию самобалансировки.
Для больших сложных зданий обратный возврат осуществить сложно. Тем не менее, это может быть более целесообразно для установки в высотных приложениях, поскольку типичное распределение находится ближе к основной области. Это потенциально решает проблему тестирования и балансировки и не требует повторной балансировки после изменения системы.
На рисунках 5 и 6 вертикальные стояки используются для обратного возврата в гостиничной секции многофункционального многоэтажного здания. Это вертикальное применение обратного возврата решает проблему ограниченного горизонтального трубопровода в ограниченной полости потолка под структурной балкой. Размер вертикального стояка небольшой и расположен в пределах 150 фунтов на квадратный дюйм, что приводит к небольшому увеличению стоимости трубопровода.
Рис. 8: Здесь показан 20-дюймовый коллектор насоса охлажденной воды на вторичной распределительной системе. Предоставлено: ОУР
Предотвращение инженерных конфликтов
Сложные объекты с центральными электростанциями большой мощности представляют собой сложный набор переменных , который может легко превратиться в набор конфликтующих систем. Инженеры могут применить стандартизированную концепцию, чтобы превратить сложную систему в упрощенное единообразное решение. Однако для достижения этого требуется обширная инженерная работа на ранней стадии проектирования.
В идеале проектирование и планирование включают всесторонний анализ всех сложных факторов, обеспечивающий на выходе следующие характеристики:
- Простая система, разработанная с уменьшенным размером строительной бригады.
- Надежная система со встроенным резервированием.
- Надежная система с взаимозаменяемыми способами работы.
- Стандартизированная система, которая сокращает складские помещения и потребность в запасных частях.
- Удобная система, которая упрощает поиск и устранение неисправностей и сокращает время обслуживания.
Применение стандартизированной практики проектирования может стать ключом к развитию более эффективных инженерных методов и созданию более качественных объектов.
Сюзан Сунь-Юань – технический орган | технический специалист с электростатическим разрядом. Sun-Yuan имеет большой опыт в проектировании коммерческих, институциональных и образовательных учреждений. ESD является контент-партнером CFE Media and Technology.
Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.
Как легко спроектировать гидравлическую систему нивелирования
В моей карьере дизайнера много раз мне приходилось перемещать объект без вращения. Поднятие предмета со стола — отличный пример этого. В аэропорту мы можем увидеть погрузчика багажа, использующего ножничный подъемник для загрузки и выгрузки ваших личных вещей.
Гидравлическое выравнивание использует два одинаковых цилиндра для поддержания уровня. Один цилиндр отслеживает движение аппарата, а другой воссоздает движение на другом конце аппарата. Это делается путем соединения отверстий цилиндров и штоков соответственно друг с другом.
Существует пять основных способов перемещения предметов без вращения. Это:
- Параллельные звенья
- Выравнивание цепей и звездочек
- Ножничные подъемники
- Гидравлическое выравнивание
- Электронное выравнивание
Есть много компонентов, которые необходимо учитывать. Одна из причин того, что гидравлическое выравнивание лучше, заключается в том, что оно позволяет двум концам перемещаться относительно друг друга, как на изображении ниже, где стрела на подъемной рабочей платформе, показанной ниже, может выдвигаться. Параллельные звенья, цепь и звездочка являются недостаточными, поскольку они не могут изменять длину.
Традиционно используется для выравнивания платформы на подъемнике. На платформе между платформой и стрелой должен быть верхний гидроцилиндр. Этот цилиндр приводится в движение аналогичным нижним цилиндром между стрелой и стояком или поворотным кулаком. Важно отметить, что нижний цилиндр не поднимает и не опускает стрелу, он указывает верхнему цилиндру, что делать.
Как это работаетГлядя на схему ниже, мы видим пять основных компонентов: верхний и нижний цилиндры, клапан удержания нагрузки, установленный на верхнем цилиндре, двойной уравновешивающий клапан (в центре) и гидрораспределитель (верхний). Направленный регулирующий клапан и двойной уравновешивающий клапан предназначены для изменения времени, поэтому мы будем игнорировать их до конца статьи.
Мы проиллюстрируем, как работает система, выполнив цикл:
Мы начнем с того, что стрела находится в опущенном положении, так что нижний цилиндр втянут, а верхний выдвинут. Когда стрела поднимается, нижний цилиндр выдвигается. Масло в секции штока будет вынуждено уйти и переместиться в верхний цилиндр, где оно создаст давление, откроет уравновешивающий клапан и войдет в секцию штока. Масло из секции отверстия верхнего цилиндра будет вытеснено и переместится в нижнюю секцию.
Когда мы опускаем стрелу, происходит обратное.
To design good hydraulic leveling, you will want to consider six factors:- Cylinder Size
- Extra Stroke
- Load Holding
- Limit Pressure and Fluid Velocity
- Account for Deflection
- Adjustment
Первое, что вам нужно сделать при проектировании гидравлического выравнивания, это выбрать цилиндры с одинаковой геометрией. Размер отверстия и штока, а также длина хода должны быть одинаковыми. Если есть какая-то разница, вы не получите хороших результатов.
Дополнительный ход Рекомендуется оставлять не менее ¼ дюйма дополнительного хода на каждом конце нижнего цилиндра. Вы же не хотите попасть в ситуацию, когда цилиндр подъема стрелы выдвинут не полностью, а нижний цилиндр уже выдвинут. Как вы понимаете, цилиндр подъема стрелы намного мощнее, и он разорвет нижний цилиндр. Произойдут очень плохие вещи. Вам также нужен дополнительный ход, чтобы вариации в изготовлении не накапливались и не вызывали проблем.
Шланги иногда рвутся, поэтому вы также можете добавить удержание груза прямо на верхнем цилиндре, чтобы предотвратить любое непреднамеренное движение платформы. Уравновешивающие клапаны с передаточным отношением 3:1 или 4,5:1 должны хорошо работать в этом приложении. Убедитесь, что они установлены как минимум на 15% выше, чем давление в системе.
Ограничение давления и скорости жидкости Чтобы синхронизировать эти цилиндры, нам необходимо ограничить давление и скорость жидкости. Мы делаем это для того, чтобы не было больших потерь энергии при артикулировании стрелы.
Во-первых, вам нужно следить за скоростью масла, выходящего из цилиндров, и поддерживать ее на уровне менее 10 футов в секунду. Это будет то же самое, что и для стандартной гидравлической обратной линии.
Причина этого в том, что вам не нужны большие перепады давления только для перемещения жидкости между цилиндрами. Вы хотите, чтобы жидкость выполняла работу по поддержанию уровня, а не просто пыталась выйти из противовеса достаточно быстро. Чтобы исправить это, увеличьте размер шланга.
Во-вторых, важно поддерживать низкое рабочее давление. Вы захотите работать с давлением около 2/3 давления в системе. Для системы на 3000 фунтов на квадратный дюйм мы хотим, чтобы наш цилиндр работал при 2000 фунтов на квадратный дюйм. Причина этого в том, что мы не хотим, чтобы внезапные скачки давления приводили к непреднамеренному открытию уравновешивающих клапанов и изменению уровня. В результате вам потребуется увеличить диаметр цилиндра и длину хода на обоих цилиндрах.
Два отличных ресурса, которые помогут вам в вашем дизайне.
Вероятно, это критерий, которым чаще всего пренебрегают, потому что он не очевиден. В идеальном мире геометрия цилиндра с одинаковой геометрией на обоих концах будет работать идеально. Чтобы сделать геометрию одинаковой, потребуется, чтобы размеры (A, B, C и D) на рисунке были одинаковыми как для верхнего, так и для нижнего цилиндров.
Имейте в виду, что вращение этих компонентов можно изменить. Чаще всего в реальном мире стрелы отклоняются. Когда стрела загружена в горизонтальном положении, она может отклоняться на 5°, но когда она находится почти вертикально, она может отклоняться только на 0,5°. Если мы не учтем это, платформа не будет корректно отслеживаться и выйдет за пределы уровня.
Для этого геометрия цилиндра должна обеспечивать поворот платформы на 4,5° больше, чем поворот стрелы. Это приводит к тому, что геометрия цилиндра немного отличается на каждом конце.
Если это так в вашей конструкции, вы захотите иметь немного другую геометрию, но оставить одинаковые диаметр отверстия, шток и длину хода в цилиндрах.
Гидравлическое выравнивание не идеально, и время от времени вам потребуется регулировать уровень платформы. На приведенной ниже схеме нам потребуется добавить гидрораспределитель по двум причинам. Первое очевидно; время от времени регулировать уровень платформы. Во-вторых, нам нужен способ заправить цилиндры и шланги. Воздух не является другом любой гидравлической системе, поэтому важно, чтобы масло попадало в систему, а воздух удалялся. Из закрытых систем, подобных этой, трудно удалить воздух, поэтому я рекомендую полностью задействовать платформу, когда стрела поднимается и опускается как минимум дважды.
Непосредственное использование направляющего клапана с рабочими портами с закрытым центром сопряжено с двумя проблемами. Во-первых, при резком скачке давления обратный поток в резервуар блокируется, поэтому системе необходимо поглощать избыточное давление. Вторая причина заключается в том, что, хотя на схеме показано, что порты заблокированы, в действительности клапан имеет небольшую утечку. Это связано с тем, что золотник клапана имеет небольшой зазор с отверстием, просверленным в клапане. Хотя это количество жидкости невелико, оно обычно измеряется в каплях в минуту. Если оставить установку устройства на ночь, это может привести к резкому изменению угла платформы.
Размещение двойного уравновешивающего клапана между направляющим клапаном и контуром цилиндра решает обе эти проблемы. Это обеспечит герметичность цилиндров, а также позволит избежать скачков давления, а также тепловых давлений. Эти уравновешивающие клапаны предназначены исключительно для удержания нагрузки, поэтому целесообразно использовать клапан с более высоким коэффициентом. Я рекомендую клапан 10:1, установленный на 15% выше, чем давление в системе.
Гидравлическое выравнивание – Тип 2 Существует еще один тип гидравлического выравнивания, при котором переключатель уровня активирует клапан управления направлением. Датчик уровня может определить, когда платформа отклонится от уровня более чем на несколько градусов, и гидрораспределитель сработает соответствующим образом.
