Расширительный сосуд в котельной
Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.
Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 оС увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.
Мембранный расширительный бак для отопления. Устройство и схема работы. Через воздушный клапан (ниппель) воздушную камеру автомобильным насосом наполняют сжатым воздухом.
В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.
Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.
При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.
Эксплуатационные ограничения и требования безопасности
В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.
Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.
Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.
В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.
Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.
Установка, монтаж и подключение расширительного бака
Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса. 1 — мембранный расширительный бак; 2 — присоединительная запорная арматура и сливной кран; 3 — циркуляционный насос; 4 — кран подпитки
Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.
Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.
Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.
Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.
Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.
В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.
Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.
Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.
Настройка давления в расширительном баке
Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.
Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро :
Po > Pст + 0,2 бар,
где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)
Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.
В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.
Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.
Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.
На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.:
Рнач > или = Ро + 0,3 бар
(например, если Ро = 1 бар, то Рнач >= 1,3 бар)
Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.
Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 оС). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.
В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:
Ркон < или = Ркл — 0,5 бар,
где Ркл — давление открытия предохранительного клапана системы отопления.
(например, если Ркл = 3 бар, то давление в системе доводим до Ркон <= 2,5 бар при температуре теплоносителя 75 оС)
Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.
Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.
Проверка целостности мембраны
Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.
Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!
Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.
Расчет объема расширительного бака для отопления
Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).
Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров
Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:
Vn = 10 — 12% x Vs ,
где: Vn — расчетный объем расширительного бака; Vs — полный объем системы отопления.
Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.
Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров
Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры — Ve.
Ve = Vs x n%,
где, Vs — полный объем системы отопления; n% — коэффициент расширения жидкости в системе отопления.
Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:
T oC405060708090100nv%0,751,171,672,242,863,554,34
Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:
na% = nv% x (1 + ea% / 100),
где nv% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; ea% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.
На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, Vv — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:
Vv = Vs x 0,5% , но не менее 3-х литров.
На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — Po. Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.
На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — Pe. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.
Pe = Pk — (Pk x 10%), но обязательно Pk — Pe => 0,5 бар.
где: Pk — давление срабатывания предохранительного клапана.
В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:
Vn = (Ve + Vv) x (Pe + 1)/(Pe — Po)
Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.
Пример расчета расширительного бака (читать далее . . . . )
Уважаемые читатели!
Подписывайтесь на канал и не забывайте ставить лайки, это настраивает Вашу персональную ленту Дзен на показ большего количества статей про строительство частного дома, если эта тема вам интересна.
ЕЩЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:
⇒ Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома
⇒ Неисправности и коды ошибок газового котла Ariston, Protherm, Baxi
⇒ Настройка, регулировка мощности газового котла
Источник
Категория: Водоснабжение и отопление
Расширительный бак в отоплении
В водяном отоплении система заполнена водой, которая при нагревании увеличивается в объеме. Если в системе отопления не будет устройства для вмещения избытка воды от увеличения ее объема при нагревании, то в системе повысится давление и может произойти разрыв трубопровода, нагревательных приборов и других элементов системы.
Рис. 1. Расширительный сосуд:
1 — штуцер для присоединения циркуляционной трубы, 2 — то же, для расширительной, 3 — то же, для переливной, 4 — то же, для контрольной
Для предохранения системы от повреждения в высшей точке ее устанавливают расширительный сосуд, при помощи которого система сообщается с атмосферой. При нагревании избыток воды из системы поступает в расширительный сосуд, а при остывании вода вновь уходит в систему отопления.
Расширительный сосуд (рис. 1) представляет собой резервуар цилиндрической или прямоугольной формы, изготовленный из листовой стали.
Для нормальной работы системы к расширительному сосуду присоединяют трубы: расширительную, соединяющую штуцер с высшей точкой системы; циркуляционную, присоединяемую к штуцеру, вваренному в дно сосуда, и предназначенную для циркуляции воды в расширительном сосуде, что предохраняет его от замерзания; контрольную, прокладываемую от расширительного сосуда к раковине в котельной, чтобы определить степень заполнения системы, и присоединяемую к штуцеру на высоте 250 мм от дна сосуда; переливную для отвода излишней воды из расширительного сосуда. Переливную трубу выводят к раковине в котельной. Ее присоединяют к штуцеру, расположенному на расстоянии 100 мм от верха сосуда.
Расширительные сосуды, устанавливаемые в холодном помещении, например на чердаке, необходимо утеплять теплоизоляционной мастикой.
Расширительный сосуд устанавливают выше верхней точки трубопровода. В системах водяного отопления с естественной циркуляцией расширительный сосуд присоединяют к главному стояку. При малых скоростях движения воды в трубах хорошо обеспечивается удаление воздуха из системы.
В системах отопления с нижней разводкой расширительный сосуд устанавливают выше нагревательных приборов верхнего этажа. Расширительную и циркуляционную трубы от расширительного сосуда присоединяют к подающему трубопроводу.
В системах отопления с насосной циркуляцией расширительную и циркуляционную трубы присоединяют от расширительного бака к обратной магистрали до насоса.
Расширительную и циркуляционные трубы присоединяют к системе отопления с таким расчетом, чтобы при включении какой-либо части системы расширительный сосуд не оказался отключенным от трубопровода, идущего к котлам. Поэтому на трубопроводе, соединяющем расширительный сосуд с системой отопления, не допускается установка запорной арматуры.
В системах отопления с насосной циркуляцией расстояние между точками присоединения расширительной и циркуляционной труб к обратному трубопроводу системы должно составлять не менее 2 м.
Расширительный сосуд должен быть окрашен внутри и снаружи масляной краской. Крышки расширительного сосуда нужно плотно закрывать или приваривать.
Расширительный сосуд рекомендуется устанавливать до устройства крыши. Краном его поднимают на чердак, устанавливают на основание и присоединяют к трубопроводам.
Водоснабжение и отопление – Расширительный бак в отоплении
Источник
СЛЕСАРЬ-САНТЕХНИК
Расширительный сосуд (бак) — емкость, служащая для приема избытка воды в системе, образующегося при ее нагревании, а также для создания определенного запаса воды с целью компенсации возможных ее утечек из системы, поддержания заданного гидравлического давления, удаления липшей вбды из системы в водосток и в некоторых случаях для воздухоудаления (рис. 54). Расширительный сосуд применяют в изолированной системе отопления одного здания и в системе отопления нескольких зданий при их тепловой мощности не более 6 МВт, когда
Рис. 54. Расширительные баки:
А — А16В041; б —А16В042; в — А16В043: 1 — корпус бака;
2 — поплавковое рале; 3 — спускной штуцер; 4 — люк
Утечка воды в распределительных теплопроводах еще не вызывает постоянного действия подпиточных насосов на тепловой станции. Расширительный сосуд может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым, находящимся под переменным избыточным давлением газовой «подушки».
Расширительный сосуд изготовляют стандартных размеров, цилиндрическим или прямоугольным, из листовой стали толщиной 3—4 нм. Внутри и снаружи сосуд окрашивают свинцовым суриком, разведенным на натуральной олифе. Для нормальной работы системы к расширительному сосуду присоединяют трубы: расширительную диамегзром 25—32 мм, соединяющую бакс высшей точкой системы; циркуляционную диаметром 20—25 мм, присоединяемую к дну сосуда и предназначенную для циркуляции воды в сосуде, что предохраняет ее от замерзания; контрольную (сигнальную) диаметром 20 мм, прокладываемую от расширительного сосуда к раковине в котельной, чтобы определить степень заполнения системы, и присоединяемую на высоте 250 мм от дна сосуда; переливную диаметром 32—50 мм для отвода излишней воды из сосуда, которую присоединяют на расстоянии 100 мм от верха сосуда. Трубы диаметром 20—32 мм применяют для сосудов вместимостью от 100 до 500 л; диаметром 25— 50 мм — вместимостью до 4000 л. Расширительные сосуды, устанавливаемые в холодном помещении, например на чердаке, утепляют теплоизоляционной мастикой.
Открытый расширительный сосуд в гравитационных системах водяного отопления присоединяют к главному стояку. В насосной системе отопления расширительную и циркуляционную трубы присоединяют к общей обратной магистрали близ всасывающего патрубка насоса на расстоянии не менее 2 м между точками присоединения эти* труб для обеспечения надежной циркуляции воды через бак. Полезный объем сосуда зависит от вида отопительных приборов: он максимален при использовании секционных радиаторов и минимален при использовании конвекторов.
Закрытый расширительный сосуд присоединяют перед насосом, но не обязательно в верхней точке системы отопления. Часто его устанавливают рядом с котлом, при этом не нужно монтировать переливную и контрольную трубы, теплоизолировать сосуд. Кроме того, в этом случае не приходится тратить теплоту на подогрев воды в сосуде и насыщать теплоноситель кислородом воздуха. Закрытый расширительный сосуд представляет собой герметичную стальную емкость, внутри которой закреплен эластичный баллон {обычно из бутилкаучука), сообщающийся с теплопроводами системы отопления. При повышении температуры воды увеличение ее объема в системе отопления воспринимается баллоном, который, увеличиваясь в размерах, вытесняет часть воздуха, постоянно находящегося в зазоре между ним и внутренними стенками сосуда. При снижении температуры воды и уменьшении объема баллона количество воздуха, необходимое для поддержания постоянного давления воды в системе отопления, подается специальным устройством или компрессором.
В насосных системах центрального отопления расширительный сосуд-не может в полной мере обеспечить удаление воздуха из системы, что приводит к нарушению икркуляшш тепжитоситсля и вызывает ускоренную коррозию стальных труб й приборов.
Воздух попадает в систему при заполнении ее теплоносителем, а также вносится водой в процессе эксплуатации. Количество растворенного воздуха, переходящего в свободное состояние, заниоит от температуры и давления теплоносителя в системе. Эксплуатация систем отопления на деаэрированной воде, из которой удален воздух, не устраняет опасности образования газовых пробок, так как в результате химической реакции с образованием гидроксида железа II, превращающегося затем в окалину, выделяется водород. Поэтому в системах отопления необходим». – устанавливать воздухосборники.
В гравитационных системах отопления, в которых скорость воды небольшая, подающую магистраль прокладывают с подъемом к расширительному сосуду, через который
И выпускается воздух: • Горячие подводки прокладывают с подъемом к стоякам, а обратные — к приборам. В насосных системах отопления с верхней разводкой воздух выпускают чёрез воздухосборники, устанавливаемые на наиболее удаленных стояках. Подающую магистраль прокладывают с подъемом к удаленному стояку благодаря чему направления движения воздуха и воды совпадают и воздух полностью удаляется.; При нижней разводке воздух, собира – ■ ющийся в отопительных приборах, которые расположены в верхней части системы^ удаляется в атмосферу периодически с помощью. ручных и автоматических воздушных кранов или централизованно через специальную воздущ ную трубу. ■ –
Проточный горизонтальный воздухосборник обеспечивает наиболее полное удаление воздуха из системы (рис. 55). Диаметр воздухосборника значительно больше диаметра ма – гастральной трубы, что приводит к резкому уменьшению скорости воды в нем (менее 0,1 м/с). При этом пузырьки воздуха всплывают и скапливаются в верхней части воздухосборника,, откуда по воздухоотводящей трубе он периодически удаляется при открывании вентиля вручную. Такие воздухосборники устанавливают в местах,- где их можно обслуживать. Более удобен в эксплуатации проточный воздухосборник с автоматическим воздухоотводчи – ком.
Рио. 55. Прогонный □мдухосборник;
1 — магистраль; 2 — воздухосборник; Э — ооодукх? тлоднт: 4 — запорный кран; Я — ручной ппддухпеыпускной кран
Магистральные теплопроводы, чтобы обеспечивать надежное воздухо – и газоудаление, прокладывают с уклот нами. Если скорость движения воды в магистральных теплопроводах диаметром более 50 мм превышает 0,25 м/с* то допускается их прокладка без уклона»
Б системах парового отопления воздух., будучи тяжелее пара, скапливается в нижней части в конденсатных трубах и удаляется из них или из конденсатосборника с помощью воздушных трубок.
В отопительных котельных помимо запорной и регулирующей арматуры, применяемой в системах отопления, используется и специальная: предохранительные само – притираюгциеся безрычажные грузовые полноподъемные, клапаны КПС-0,7 и петлевые приспособления, предохраняющие котлы от повышения в них давления выше максимально допустимого, редукционные клапаны Значительная часть арматуры регулируется автоматически в зависимости от режима работы котлов. Для этого котлы оборудуются водоуказательными приборами (для наблюдения за уровнем воды), манометрами, термометрами, электротехническими устройствами, средствами автоматизации и сигнализации.
Современная бытовая техника – предмет первой необходимости в любой квартире, а стиральные машины являются своего рода «рабочими лошадками», которые порой вынуждены работать при высоких нагрузках. Поэтому выход стиралки из строя …
В тепловых пунктах устанавливают водонагреватели отопления и горячего водоснабжения, хозяйственные, пожарные, циркуляционные, подпиточные насосы, баки – аккумуляторы (емкостные водонагреватели), грязевики, фильтры. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования в условиях большой неравномерности …
Повреждения металлических санитарных приборов (чугунных И стальных Мо*кг 1вдн) бывают в виде сколов, трещин защитного эмалсиото покрытия. Эмалевое покрытие приборов следует восстановить как можно быстрее, особенно стальных, так как они …
Источник