Е. Полякова
Завдання будь-якого мембранного бака - будь то Експанзомати, компенсатор гідроударів або гідроакумулятор - забезпечити надійну, безпечну і довгу роботу елементів інженерної системи. Повнота її рішення залежить від того, наскільки правильно підібраний і змонтований «мембраннік».
Підписатися на статті можна на головній сторінці сайту.
Місце бака в системі опалення
Функція розширювального бака (Експанзомати) в системі опалення - компенсувати збільшення обсягу води внаслідок її температурного розширення.
Тиск в місці підключення апарата до системи завжди дорівнює статичному тиску в даній точці за наявної температурі. Довести це дуже просто: якщо допустити, що тиск в точці підключення бака змінюється, то доведеться визнати, що обсяг теплоносія в баку теж змінився. А цього бути не може, тому що взятися зайвої теплоносія в замкнутій системі нізвідки, та й безслідно зникнути він теж ніяк не може. Втім, це правило поширюється тільки на системи з одним додатковим баком.
Таким чином, від місця розташування розширювального бака залежать параметри роботи всіх інших елементів системи опалення, необхідну початковий тиск в баку і його обсяг.
При виборі місця приєднання розширювального бака слід пам'ятати, що чим вище тиск в системі опалення, тим менше ймовірність її завоздушіванія.
На рис. 1 наведено кілька варіантів приєднання мембранного бака до системи опалення з наступними висотними параметрами:
• перевищення верхньої точки системи над нижньою (H) - 10 м;
• теплогенератор і запобіжний клапан розташовані на 2 м вище нижньої точки системи (h 1);
• розширювальний бак поміщений на 1 м вище точки його підключення до системи (h 2);
• статичний тиск на рівні нижньої точки системи - 15 м вод. ст.
Якщо мембранний бак приєднується до системи безпосередньо після циркуляційного насоса (схема б), слід перевірити, щоб перед насосом зберігався антікавітаціонной запас по тиску.
У виносних прапорців на рис. 1 позначені розрахункові значення робочого тиску в характерних точках кожної системи (в м вод. Ст).
Значення настройки запобіжного клапана прийнято 33 м вод. ст., напір насоса - 6 м вод. ст., ємність системи - 200 л. Різниця максимальної та мінімальної температур теплоносія - 80 ° С.
У табл. 1 наведені розрахункові характеристики мембранних баків для схем з їх різним підключенням.
При установці мембранного бака в гравітаційної системі опалення на верхній магістралі його слід зміщувати від головного стояка в сторону опалювальних стояків, щоб виключити паразитное вплив на циркуляцію остигаючого в баку теплоносія. Головний стояк необхідно оснастити пристроєм для видалення повітря і запобіжним клапаном (рис. 1f).
Теплоносій повинен надходити в мембранний бак зверху. В цьому випадку відсутній ймовірність потрапляння повітря в рідинний відсік бака. Якщо цю вимогу виконати неможливо, рекомендується дотримуватись таких правил:
• точка підживлення повинна знаходитися якомога ближче до точки підключення бака;
• при заповненні системи теплоносієм не допускається використання для випуску повітря автоматичних клапанів (вони повинні бути закриті).
• видалення повітря з системи має здійснюватися через передбачені для цього штуцери з кранами (рис. 2а) або комбіновані крани з дренажем і ручним пристроєм для видалення повітря (рис. 2б);
• по можливості слід використовувати мембранні баки, що мають верхній патрубок для приєднання повітрявідводчика до рідинної порожнини.
Підбір бака
Достатній обсяг мембранного розширювального бака рекомендується визначати за формулою:
Включає в себе обсяг води в трубах, котлі, радіаторах і інших елементах системи. Цей показник підраховується за фактичною ємності кожного елемента системи; P amin - початкова (Настроювальна) абсолютний тиск в розширювальному баку, бар; P amax - максимальне абсолютне тиск, можливе в розширювальному баку, бар.
З певною похибкою значення обсягу теплоносія в системі можна вибирати з табл. 2. При розрахунках на стадії технікоекономічного обґрунтування допускається приймати питому ємність системи опалення 15 л / кВт.
Значення коефіцієнта температурного розширення теплоносія βt, відповідні максимальної різниці температур води в непрацюючій і працюючій системі, рекомендується приймати по табл. 3.
Її конфігураційний абсолютний тиск обчислюється за формулою:
Абсолютний максимальний тиск, можливе в розширювальному баку:
Як показує аналіз формули 1, оптимальний вибір обсягу розширювального мембранного бака безпосередньо пов'язаний з правильною настроюванням запобіжного клапана (згідно СП 41-101-95 «Проектування теплових пунктів» це обов'язковий для Експанзомати елемент). Зазвичай він налаштовується на тиск, що перевищує допустимий для самого уразливого елементу системи на 10% (з урахуванням різниці висот клапана і захищається елемента). Тому для систем опалення рекомендується застосовувати клапани з можливістю регулювання тиску настройки. Крім того, клапан обов'язково повинен мати пристрій примусового відкривання ( «підриву») для періодичної перевірки його працездатності і щоб уникнути залипання золотника. Приклад такого клапана показаний на рис. 3.
Установка розширювального бака недостатнього обсягу або некоректний монтаж можуть стати причиною неправильної роботи системи опалення і навіть виходу її з ладу.
Її конфігураційний тиск бака не повинно бути нижче гідростатичного тиску на рівні центру бака більш, ніж на 1 м вод. ст. (0,1 бар). В іншому випадку вже в процесі заповнення системи корисний об'єм бака заповниться теплоносієм, і при подальшому нагріванні і розширенні рідини буде надано менший обсяг, ніж це необхідно. Іншими словами, якщо в баку Настроювальна (заводське) тиск дорівнює 1,5 бару, то заповнювати систему потрібно до тиску на рівні центру бака, що не перевищує 1,6 бару. Якщо по проекту в системі необхідно встановити більшу гідростатичний тиск, то для цього, перед монтажем бака, в ньому необхідно підняти тиск за допомогою повітряного насоса.
Деяка кількість теплоносія в баку, забезпечене його «недокачкой» до гідростатичного на 1 м вод. ст., необхідно на той випадок, коли станеться охолодження залитого теплоносія. Наприклад, якщо система заповнювалася днем при температурі води 20 ° С, і котел з яких-небудь причин не був запущений, при нічному охолодженні теплоносія його обсяг зменшиться, що може привести до зменшення заряду у верхніх точках системи і інтенсивному подсосу повітря через воздухоотводчики.
У двох однакових системах, що розрізняються тільки по типу теплоносія, розширювальний бак більшого обсягу буде потрібно в тій системі, де використовується незамерзаючий теплоносій на основі гліколю (етилен- або пропіленгліколь). Адже коефіцієнт розширення у гликолевих розчинів трохи вище, ніж у води.
Таким чином, при переході з водяної системи на систему з гликолем потрібно, можливо, заміна бака на більший по типорозміру або установка додаткового «мембранніка».
Сигналом до того, що система потребує баку більшої місткості, служить часте спрацьовування запобіжного клапана.
Діаметр підвідної лінії до мембранного розширювального баку повинен бути не менше розрахованого за такою формулою:
приклади обв'язки
На рис. 4 показаний варіант установки розширювального бака в системі з одним котлом. В даному випадку Експанзомати розташований на зворотному трубопроводі системи, що дозволяє експлуатувати його при меншій температурі теплоносія, ніж якби він був встановлений на лінії подачі. Таке рішення дозволяє продовжити термін служби апарату. Підключення бака на всмоктуючому патрубку насоса оберігає насос від кавітації.
На рис. 5 - схема монтажу розширювальних баків в системі з декількома котлами і автоматичним обмеженням мінімальної температури води в зворотному трубопроводі. Тут передбачено по одному Експанзомати на котел. Ємність кожного з них повинна бути не менше розрахункової на всю систему, тобто якщо за розрахунком їй необхідний бак ємністю 80 л, то такою ж має бути ємність кожного з встановлюваних апаратів. Це обумовлено тим, що при роботі на зниженій потужності, коли вимикається пальник одного з котлів, також відбувається відключення відповідного циркуляційного насоса і закриття триходового клапана. При цьому циркуляція води через відключений котел відсутній, і розширювальний бак, встановлений на даному котлі, ізолюється від решти системи. Що залишився в роботі Експанзомати повинен забезпечити компенсацію розширення теплоносія у всьому обсязі системи. Це положення справедливо і при використанні Двоходові клапанів, що виконують функцію блокування котлів.
Система з кількома котлами і автоматичним обмеженням мінімальної температури води в зворотному трубопроводі може мати і один розширювальний бак. У цьому випадку він повинен монтуватися так, як показано на рис. 6.
Мембранні баки для ГВП
Основна відмінність мембранних баків для водопостачання полягає в тому, що вода в них не повинна стикатися зі стінками корпусу, як це допускається в системах опалення. Тому в них завжди застосовується мембрана камерного типу (у вигляді мішка). Крім того, до матеріалу мембрани баків для водопостачання пред'являються підвищені вимоги по допустимості контакту з харчовими рідинами.
Розрахунок мембранного розширювального бака для ГВП проводиться за формулою 1. Підрахунок об'єму води в системі ведеться з урахуванням води, що міститься в трубопроводах і водонагрівачі або теплообміннику.
Конструкція деяких водонагрівачів передбачає наявність демпфирующей повітряної подушки в замкнутому просторі самого водонагрівача. Обсяг цієї подушки обумовлюється висотою розташування випускної труби ГВП і також повинен враховуватися при доборі розширювального бака ГВП.
Приклад установки мембранного бака для ГВП наведено на рис. 7.
Стаття надана компанією «Веста Трейдінг».
Надрукована в журналі «Аква-Терм» # 6 (58) 2010
Опубліковано: 21 cічня 2011 р
Повернутися назад
