Какое давление должно быть в расширительном баке закрытой системы отопления: Какое должно быть давление в расширительном бачке отопления

Содержание

Давление в расширительном бачке закрытого типа

Насколько важным является такой элемент в системе отопления, как расширительный бачок? Для того, чтобы это понять, необходимо знать его назначение. Все дело в законах физики. При нагревании вода изменяет свою плотность, а если быть точнее, плотность уменьшается. Соответственно объем воды увеличивается, что приводит к повышению давления в трубах и радиаторах системы отопления, вплоть до запредельных величин. Отсюда и появляется дополнительный элемент в виде расширительного бачка для сброса излишков воды. Затем вода в емкости остывает и возвращается в систему обратно.

Виды и устройство

Существуют два вида отопительных систем закрытого и открытого типа. В открытой системе циркуляция воды происходит естественным образом. Это значит, что дополнительных устройств для создания давления воды не предусмотрено. Расширительные бачки для данной системы отопления используются без верхней крышки. Контур крепления у таких емкостей сверху. Для того, чтобы в системе трубопровода не скапливался воздух, мешающий нормальному функционированию теплоносителя, необходимо постоянно следить за уровнем воды в расширительном бачке.

Еще один вид отопительной системы – система закрытого типа. Еще ее называют автономной отопительной системой. Главное отличие в том, что давление в расширительном бачке отопления закрытого типа создается за счет насоса. Поэтому в качестве теплоносителя иногда используют антифриз для исключения перемерзания труб в зимнее время в случае, например, отключения электричества или газа. Данная система полностью герметична, поэтому в контуре устанавливается полностью закрытый расширительный бачок.

Особенности конструкции

Особенность конструкции расширительного бака закрытого типа зависит от вида установленной мембраны. Всего существуют два основных вида мембраны – в виде диафрагмы и баллонного типа.
Расширитель с мембраной в виде диафрагмы имеет форму бочки или прямоугольного бака. Резиновая перегородка внутри делит бак на две камеры. В верхнюю камеру закачивается воздух, в нижнюю теплоноситель.

При подключении расширительного бака приводится в движение гибкая мембрана. Система готова к пуску, когда мембрана опускается на поверхность теплоносителя. При нагреве воды или антифриза в системе, за счет образования давления в нижней камере мембрана смещается вверх. Образуется дополнительное место в расширителе для сброса излишков теплоносителя. Соответственно при остывании запускается обратный процесс. Мембрана опускается вниз за счет снижения плотности воды (антифриза).

Еще один вид мембраны – баллонного типа. Внутрь расширителя устанавливается резиновая емкость. Когда происходит наполнение бака нагретой жидкостью, емкость растягивается по принципу воздушного шарика. При остывании принимает прежнюю форму. Главным преимуществом над мембраной в виде диафрагмы является его ремонтопригодность. Резиновая емкость легко заменяется при износе.

Знаете ли вы, что расцветка бачка расширителя имеет не только эстетический смысл. Как правило существует два цвета. Красная емкость расширителя предназначена только для системы отопления. Бак синего цвета подходит и для отопления и для водоснабжения. Все дело в используемой мембране. Она изготавливается из пищевой резины»

Какое давление должно быть  в расширительном бачке газового котла системы отопления закрытого типа

Как правило необходимая величина настраиваемого давления воздуха в расширительном бачке указывается в паспорте на газовый или электрический котел, однако этой записи может и не быть. Тогда принято использовать величину давления на 0,2 – 0,3 атмосферы ниже рабочего. Все зависит от размера частного дома и площади отопления. Обычно диапазон давления в мембранном баке составляет от 1,5 до 2,5 атмосфер. Например, для малоэтажного загородного дома нормальное функционирование системы отопления происходит при 1,5 — 1,8 атм, поэтому давление в расширительном баке настраивается в пределах 1,2 – 1,6 атм.

Как проверить давление в расширительном бачке

Чтобы измерить величину давления в расширительном бачке системы водоснабжения или отопления для газовых котлов различных видов, необходимо подсоединить обыкновенный автомобильный манометр к ниппелю.

Для того, чтобы добраться до ниппеля, необходимо снять верхнюю пластиковую крышку. Там же находится золотник, с помощью которого можно стравить излишки давления воздуха. Для увеличения давления можно воспользоваться автомобильным насосом, подсоединяя его к ниппелю.
«Корректировка давления в расширителе лучше проводить на снятом с системы отопления бачке. Без отсоединения корректировку выполнять можно, но тогда необходимо полностью убедиться в отсутствии теплоносителя в котле».

Расчет объема

Для того, чтобы система отопления функционировала без перебоев и поломок необходимо правильно выбрать расширительную емкость нужного объема. Для вычисления следует использовать такие показатели, как объем системы теплоносителя Vt, коэффициент теплового расширения применяемого теплоносителя Kt. Он зависит от применяемого антифриза в системе. И показатель эффективности работы мембраны F. Формула ниже:

Vb = Vt * Kt / F

коэффициент теплового расширения берется из специальной таблицы. Все зависит от процентного содержания водогликолевой смеси в антифризе.

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси

Показатель эффективности работы мембраны рассчитывается следующим образом:

F = (Pmax -Pb)/ (Pmax + 1),

где:

Pmax – максимальное давление в отопительной системе. Этот показатель можно найти в паспорте на котел;
Pb – давление воздуха в расширительном бачке.

Данную величину можно взять из паспорта расширителя или определить самостоятельно через подсоединение к ниппелю бачка автомобильного манометра.


Читайте также по теме: Как посчитать расход газа на отопление дома


К чему приведет недостаточный объем расширительного бачка

При покупке расширительного бачка нужно убедиться в наличии сбрасывающего клапана. При его отсутствии клапан следует докупить. В том случае, если сбрасывающий клапан начнет постоянно сбрасывать теплоноситель. Это значит, что выбранного объема расширителя недостаточно.

Почему падает давление

Причиной падения давления в расширительном бачке двухконтурного котла или в системе отопления чаще всего является отсутствие электричества. Ведь от источника энергии работает насос, который обеспечивает нужное давление. Еще одна причина — это протечки в системе отопления и водоснабжения. И последняя причина, которую бы хотелось озвучить — это неправильные или сбитые настройки давления воздуха бачка расширителя. Как регулировать давление в бачке читать выше. Конечно нельзя исключать факт поломки расширителя. Для ремонта расширительного бачка газового котла стоит обратиться в специализированную сервисную службу.

Где поставить в системе

Про отопительные системы открытого типа было написано ранее. Бачок расширителя устанавливается в самой верхней точки контура отопления.


Читайте также по теме: Подключение газа к частному дому


Для отопительных систем закрытого типа таких жестких условий нет. Бачок монтируется рядом с источником тепла в котельной. Если, например, котел стоит в кухне, то бачок может устанавливаться в кухонном помещении. Если в доме 3, 4 этажа, да еще и контур водяного напольного отопления, то одного расширительного бачка может не хватить. Тогда в контур приспосабливают второй бак.

Выводы можно сделать следующие. Расширительный бачок является неотъемлемой частью отопительной системы. Обойтись без него в современном мире пока не получится. Однако и обслуживание данного оборудования не требует высококвалифицированной помощи. Следить за давлением, регулировать его, производить замену самого бачка можно вполне самостоятельно.

Каким должно быть давление в расширительном бачке отопления?

Схема устройстваБак закрытого типа

Расширительный бачок относится к вспомогательному оборудованию, но без этого устройства эффективная эксплуатация системы отопления невозможна. Для того чтобы сеть нормально функционировала, необходим правильный выбор и настройка параметров всех ее элементов. Одним из важнейших показателей при этом является давление в расширительном баке.

Зачем нужна эта конструкция?

Прежде чем говорить о функциях и настройке расширительного бачка, необходимо разобраться с видами и принципом работы этого оборудования. Для чего же нужна такая конструкция в системе отопления? Основная задача устройства — это компенсация теплового расширения в сети. Ведь во время нагревания и охлаждения теплоноситель меняет свою плотность и объем.

Обратите внимание! Если в инженерную сеть это устройство не установлено, по мере нагревания вода будет увеличиваться в объеме и оказывать влияние на стенки труб и радиаторов. При сильном увеличении напора воды систему может просто разорвать. Установка расширителя позволяет сберечь не только трубопровод, но и котел. Ведь его работа изначально рассчитывается на определенный напор воды в системе.

Расширительные устройства могут различаться по объему. При выборе модели, подходящей по техническим параметрам к конкретной сети, необходимо учитывать, что объем этого элемента должен быть не менее 10% от объема теплоносителя, циркулирующего в системе. Для выполнения такого расчета суммируется объем в радиаторах, трубах и котле. Самый простой способ определения объема — во время закачки системы. Следует помнить, что объем, составляющий 10% — это минимум, но лучше взять модель с небольшим запасом.

О расширительных емкостях для настенных газовых котлов стоит сказать отдельно. Большинство современных моделей с настенным монтажом имеют встроенное устройство, смонтированное на задней или боковой стенке и оснащенное ниппелем. С помощью ниппеля накачивается давление.

Устройство и принцип действия

Все виды расширительных баков имеют одинаковое устройство. Внутри металлического корпуса находится два завальцованных отсека. С одной стороны расположен ниппель, а с другой — горловина для подсоединения к трубопроводу. Внутри корпуса находится диафрагма. В пустой емкости она будет занимать большую часть объема, в то время как остальное пространство заполняется воздухом.

Во время работы системы теплоноситель нагревается, увеличивается в объеме, и его излишки поступают в полость между корпусом и диафрагмой. При понижении температуры воды в системе ее объем уменьшается, и закачанный воздух выдавливает ее обратно в трубопровод.

Установка расширительного элемента

Два видаСхема устройства

Котельное оборудование рассчитано на работу при определенном напоре воды. Это значит, что в расширительном бачке для его нормальной работы тоже должно быть определенное давление. Оно поддерживается воздухом или азотом, которым наполнен корпус. Закачка воздуха в емкость происходит на заводе. Во время монтажа необходимо следить, чтобы воздух не был выпущен. В противном случае прибор не сможет функционировать.

Давление отслеживается с помощью манометра. Бегающая стрелка прибора говорит о том, что воздух вышел из расширителя. В целом такая ситуация не является серьезной проблемой, поскольку воздух можно накачать через ниппель. Средние показатели напора воды в баке — 1,5 атм. Тем не менее они могут не подходить для конкретной системы. В этом случае давление нужно регулировать самостоятельно.

Нормальные показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе. Категорически не допускается превышение давления в расширительной емкости по сравнению с этим показателем в сети. В подобных ситуациях увеличившийся в объеме теплоноситель не сможет зайти в резервуар. К трубопроводу бачок подключается через присоединительный размер.

Важно не только правильно подключить резервуар расширения, но и грамотно выбрать место для его установки. Несмотря на то, что современные модели, могут быть смонтированы в любом месте, специалисты советуют устанавливать этот элемент системы на обратке между котлом и насосом.

Для обеспечения ремонтопригодности конструкции на трубе, через которую подключается емкость расширителя, устанавливается шаровой кран. В случае выхода оборудования из строя запорная арматура позволит снять его без откачки теплоносителя из системы. Во время работы системы кран обязательно должен быть открыт. В противном случае в ней резко возрастет давление, и она даст течь в своем самом слабом месте.

Котельное оборудованиеУстановка в котельной

В открытых системах с естественной циркуляцией теплоносителя устанавливаются бачки других типов. Такой резервуар — это открытая емкость, как правило, сваренная из листовой стали. Устанавливать его необходимо в самой высокой точке инженерной сети.

Принцип действия такого элемента очень прост. По мере увеличения в объеме жидкость вытесняется из труб, поднимаясь по ним вместе с воздухом. Охлаждаясь, теплоноситель возвращается в трубопровод под действием гравитационных сил и естественного давления воздуха.

Почему падает давление?

Давление в расширительной емкости должно быть постоянным, но ситуации, когда оно падает во время эксплуатации системы — не редкость.

Существует несколько причин, по которым может снижаться давление:

  • Протечки теплоносителя. Чаще всего подобная проблема возникает в системах, где в качестве теплоносителя используется не вода, а антифриз. Такие жидкости способны проникать в мельчайшие трещины, вызывая протечки. В этом случае необходимо устранить протечку и наполнить бак воздухом.
  • Падение давления в котле. При значительном снижении показателей необходимо обратиться к специалистам. Если давление снижается незначительно и выравнивается после запуска системы, ее можно эксплуатировать, поскольку вреда такие сбои не причиняют.

Настройка давления

Напор воды в расширительном элементе системы отопления — это настраиваемый параметр. Настройка достаточно проста, и все действия можно проделать самостоятельно.

Для настройки необходимых параметров нужно следующее:

Предохранительный клапанПринцип подключения

  • Сделать расчет и определить требуемые показатели — на 0,2 атм. меньше, чем в системе.
  • Установить эти показатели до монтажа бака в систему, сбросив воздух или накачав его через ниппель.
  • Подключить емкость к трубопроводу и заполнить систему водой. Делать это нужно медленно, отслеживая показатели давления в трубах и баке. Закачивать теплоноситель следует до тех пор, пока показатели напора не сравняются.
  • После этого необходимо подключить насосное оборудование и продолжить закачку теплоносителя. Закачивать воду нужно до того момента, пока в баке не будет достигнуто эксплуатационное давление, рассчитанное перед монтажом сети. Это обеспечит попадание в корпус резервного объема воды.
  • Первое включение системы должно проводиться в режиме максимальной температуры. При этом условии объем теплоносителя возрастает на величину удельного приращения. Это обеспечивает попадание в резервуар количества воды, равного его емкости. Давление в бачке повышается до максимальных показателей.

Заключение

Расширительный бачок — важнейший дополнительный элемент в любой системе отопления. Если для открытых систем с гравитационной циркуляцией достаточно установить в верхней точке простой открытый резервуар, то для сложных закрытых систем требуется установка промышленных моделей.

Такие бачки отличаются герметичностью. В процессе производства в корпус закачивается воздух, поддерживающий давление, необходимое для нормального функционирования систем с принудительной циркуляцией. Настроить нужные показатели давления можно самостоятельно с помощью манометра и обычного автомобильного компрессора.

Давление в расширительном бачке отопления закрытого типа

При выполнении работ по проектированию систем теплоснабжения и подборе функциональных элементов отопительного контура важно согласовать параметры монтируемого оборудования. На стабильную и безотказную работу обогревательного контура влияет давление в расширительном бачке отопления закрытого типа, правильная регулировка которого позволяет компенсировать температурные перепады. Расширитель, регулирующий объем теплоносителя и обеспечивающий целостность магистралей и оборудования, следует правильно выбрать и профессионально смонтировать.

Как давление в расширительном бачке отопления стабилизирует работу отопительной системы

Задумываясь о создании эффективной отопительной системы, не все имеют представление, какое давление в расширительном бачке газового котла и как работает экспанзомат.

Принцип функционирования компенсационного резервуара довольно несложный:

  1. Возрастание температуры теплоносителя вызывает увеличение объема.
  2. Одновременно повышается давление жидкости в замкнутом контуре.
  3. Расширительный резервуар принимает избыток жидкости.
  4. Давление в трубах и отопительном оборудовании быстро стабилизируется.
  5. Вода в расширительном баке котла постепенно охлаждается и возвращается по трубам.

Устройство является обязательным элементом для поддержания постоянной температуры частного дома, квартиры или производственного объекта. Бачок выполняет следующие функции:

  • компенсирует объемное расширение жидкости. При возрастании температуры увеличивается объем жидкости, наполняющей замкнутый контур, – избыток воспринимает расширительный резервуар;
  • сглаживает скачки, вызванные циклической работой подающего насоса. Устройство снижает воздействие гидравлических ударов на оборудование и магистрали, обеспечивает стабильность работы.

Рабочая емкость экспанзомата выполняет функцию демпфера контура отопления и позволяет:

  • обеспечить продолжительный срок использования отопительного оборудования;
  • компенсировать воздействие температурных перепадов;
  • гарантировать безопасную работу элементов и обеспечить их высокую надежность.

Благодаря возможности накачать воздух в рабочую емкость расширителя, поддерживается стабильная и безотказная работа отопления. Устройство является обязательным элементом отопительного контура.

Разновидности агрегатов

Демпферные емкости – необходимый элемент различных отопительных контуров:

  • открытых. Циркуляция теплоносителя осуществляется естественным образом без применения специальных насосов. Конструкция расширителя позволяет, при необходимости, долить вручную или с помощью питающей магистрали испаряющуюся воду в открытую емкость. Постоянный процесс испарения требует регулярного возобновления жидкости;
  • закрытых. Герметичные контуры отопления комплектуются баками закрытого типа, представляющими герметичную емкость с расположенной посередине эластичной мембраной. Часть – занимает воздушная среда. Другая часть заполнена теплоносителем, который при возрастании объема воздействует на мембрану, уменьшая вместительность воздушной камеры.

Ранее популярные открытые резервуары, применявшиеся в системах с гравитационной циркуляцией, отличались простотой конструкции, дешевизной и легкостью изготовления. Резервуар представлял собой стальной бачок, оснащался крышкой, а также штуцерами для подключения к трубам отопления и сливной магистрали.

Сегодня устройства открытого типа редко применяются, что связано с определенными недостатками. Слабые места:

  • непосредственное контактирование воды с воздухом, что вызывает ускоренное разрушение корпуса в результате коррозионных процессов;
  • необходимость монтажа только в наиболее высокой части контура, которая достаточно часто располагается в холодном помещении;
  • потребность в постоянном возобновлении и контроле объема теплоносителя, регулярно испаряющегося при эксплуатации;
  • пониженная эффективность работы демпферного узла, требующего надежной тепловой изоляции.

Герметичные конструкции, применяемые в закрытых системах теплоснабжения, превосходят по эксплуатационным характеристикам открытые баки. Особенности:

  • повышенная устойчивость к коррозии;
  • отсутствие необходимости постоянного контроля уровня;
  • стабильное функционирование без регулярной доливки воды;
  • невозможность контакта теплоносителя с воздушной средой;
  • простота самостоятельного монтажа.

Остановимся более детально на расширительных резервуарах закрытого типа, зарекомендовавших себя с положительной стороны в системах теплообеспечения с принудительной подачей жидкости. Они эффективно компенсируют перепады давления, возникающие при возрастании объема жидкости.

Используются следующие типы резервуаров:

  • безмембранные. Конструкция устройства характеризуется отсутствием эластичной мембраны. Для функционирования резервуара необходимо подключить баллон или оборудование, нагнетающее воздух;
  • мембранные. Главной конструктивной особенностью является наличие резинового демпфера, разделяющего теплоноситель с воздушной средой, а также возможность замены эластичного элемента.

Безмембранные устройства были распространены до освоения производства надежных каучуковых мембран, отличающихся долговечностью и повышенным запасом прочности. Безмембранные аппараты характеризуются:

  • отсутствием резиновой прокладки, предотвращающей контакт антифриза или воды с газовой средой;
  • стабильностью работы только при постоянном контроле подачи воздуха и обеспечении его постоянного давления.

Мембранные агрегаты быстро вытесняют безмембранные устройства, которые не могут конкурировать по эксплуатационным показателям. Эластичная мембрана, разделяющая жидкость и газ отличаются формой и изготавливаются:

  • в виде полусферы. Тарельчатый элемент стационарно закреплен и под нагрузкой принимает радиусную форму сферы;
  • в форме баллона. Грушевидная мембрана, закрепленная на фланце, при нагрузке пытается повторить форму сосуда. При необходимости легко демонтируется.

Составные элементы тарельчатых баков:

  • вертикальный корпус, выполненный из двух герметично соединенных частей;
  • резиновая тарелка, стационарно установленная между элементами корпуса;
  • нижний штуцер, предназначенный для соединения с трубами отопления;
  • верхний ниппель, позволяющий заполнить верхнюю часть резервуара воздухом.

Теплоноситель при увеличении объема заполняет емкость и через тарельчатую мембрану воздействует на воздушную среду. При снижении температуры нагрева, соответственно, уменьшается объем жидкости, которая выдавливается воздухом. Регулировка осуществляется путем подкачки воздуха через ниппель или его открытием.

Резервуары с грушевидной мембраной включают следующие элементы:

  • емкость с фланцевым креплением для фиксации резиновой мембраны;
  • сферическую камеру для теплоносителя, зафиксированную на фланце;
  • штуцер, позволяющий подключить демпферный элемент к магистралям;
  • клапан, регулирующий подачу воздуха.

Вода заполняет резиновую емкость, которая защищает корпус от коррозии. Это положительно влияет на его долговечность.

Главные отличия такого вида резервуаров:

  • отсутствие контакта теплоносителя с металлом корпуса;
  • возможность демонтажа резиновой камеры;
  • небольшие габариты;
  • работа без подпитки;
  • функционирование при повышенной нагрузке;
  • минимальное количество теплопотерь;
  • герметичность.

Для обеспечения стабильной работы следует контролировать показания манометра и периодически подкачивать воздух.

Как выбрать экспазмомат

Выбор расширительной емкости – серьезная задача, к решению которой необходимо подойти с высокой степенью ответственности. При выборе компенсатора важно учитывать следующие моменты:

  • конструктивное исполнение;
  • материал корпуса;
  • типоразмер изделия;
  • срок эксплуатации.

 

В специализированных магазинах опытные консультанты помогут приобрести необходимый расширитель и подскажут, какое давление в расширительном баке системы отопления необходимо поддерживать.

Как давление в расширительном бачке системы отопления влияет на объем – методика расчета

Главная характеристика агрегата – вместительность резервуара. Рабочий объем прямо пропорционален давлению и должен превышать количество теплоносителя, вытесняемого при температурном расширении. 

Емкость бака зависит от вида жидкости, применяемой в качестве теплоносителя. Для определения вместительности демпфера учитывают следующие данные:

  • объем бака равен количеству воды, находящейся в отопительной системе, умноженному на коэффициент 1,15;
  • использование антифриза требует повышенного объема резервуара, рассчитанного с учетом коэффициента 1,2.

Суммарный объем теплоносителя, циркулирующего в контуре, определяется путем сложения вместительности составляющих элементов:

  • труб;
  • батарей;
  • котла.

Рассчитав общий объем теплоносителя, необходимо умножить полученную величину на коэффициент, соответствующий определенной жидкости. Так, для системы обогрева суммарным объемом 100 литров нужен компенсирующий резервуар с рабочей емкостью 15 л – для воды и 20 л – при использовании антифриза.

Для повышенной нагрузки, создаваемой избыточным объемом теплоносителя, требуется увеличенный рабочий объем бака.

 

Установка и настройка расширительного бака в системе отопления

При монтаже и подключении расширительной емкости необходимо руководствоваться рекомендациями изготовителя и учитывать следующие факторы:

  • при использовании открытой системы монтаж емкости производят на максимальном возвышении;
  • в закрытом контуре резервуар подключается после циркуляционного насоса.

Последовательность действий по установке бачка для закрытого контура:

  1. Определите удобное место монтажа на подающей магистрали.
  2. Проверьте величину рабочего давления в бачке.
  3. Произведите монтаж, учитывая увеличение массы при заполнении жидкостью.
  4. Подключите демпферное устройство к трубам отопления.

При установке необходимо учитывать такие нюансы:

  • удаленность от котельной;
  • удобство доступа для обслуживания;
  • прочность крепления емкости.

Проверку емкости выполняйте следующим образом:

  1. Запустите отопительную систему при закрытом вентиле бака.
  2. Подайте теплоноситель в рабочую камеру бака при 1 атм.
  3. Проконтролируйте падение давления, которое должно составлять 0,1–0,2 атм.

Это свидетельствует об отсутствии проблем и стабильном функционировании системы. Правильное размещение и наладка бака способствует нормальной работе и облегчает выполнение сервисных мероприятий.

Как отрегулировать давление в расширительном бачке отопления – особенности обслуживания

При обслуживании устройства необходимо обеспечить давление в баке на 0,2 атм меньше общей нагрузки в контуре.

Регулировочные операции производите по следующему алгоритму:

  1. Отсоедините устройство от системы.
  2. Слейте из него воду.
  3. Подсоедините манометр к ниппелю.
  4. Проверьте показания манометра.
  5. Накачайте, при необходимости, емкость с помощью компрессора.

В процессе обслуживания также проверьте:

  • наличие повреждений корпуса;
  • целостность эластичной мембраны.

Подводим итоги

Контролируя манометром степень заполнения воздухом рабочего отсека, можно узнать, какое давление в расширительном баке котла. Это позволит обеспечить эффективность функционирования устройства и продлит срок его эксплуатации. При неправильной регулировке ресурс использования существенно уменьшается. Работы несложно выполнить своими силами, придерживаясь рекомендаций.

закрытый и открытый тип системы отопления, контроль параметров

Проектирование и эксплуатация систем отопления — это сложная инженерная задача, требующая точных расчётов и соблюдения необходимых условий при эксплуатации. Один из требуемых параметров — давление в расширительном бачке отопления закрытого типа. Применение бачка связано с необходимостью компенсировать тепловое расширение теплоносителя.

бакДавление в подобном баке требует скурпулёзных расётов

Системы отопления

Системы отопления следует подразделять на открытые и закрытые. Открытые системы отопления сравнительно просты. Они не изолированы от наружного воздуха, и движение теплоносителя обусловлено естественной циркуляцией. В этих контурах циркулирует только вода, так как антифризы слишком быстро испаряются. Расширительный бачок следует устанавливать в самой высокой точке системы. Он не нуждается в изоляции от наружного воздуха.

Сейчас чаще применяются закрытые системы отопления. В них для прокачки теплоносителя применяются циркуляционные насосы. Они обеспечивают постоянную подачу теплоносителя к отопительным устройствам. Расширительный бак герметичен и может устанавливаться в любом месте.

Контур отопления должен работать при определённом напоре теплоносителя. От этого зависит, сколько атмосфер должно быть в расширительном бачке.

В этом видео вы узнаете плюсы и минусы различных видов отопления

Устройство расширительного бачка

Работа расширительного бака заключается в том, чтобы компенсировать изменение объёма теплоносителя в котле и контуре. Когда котёл нагревается, жидкость увеличивается в объёме, и часть жидкости уходит в расширительный бак. Тем самым оборудование предохраняется от резкого повышения напора и разрыва.

Конструктивно бак состоит из корпуса, разделённого внутри мембраной на две камеры. В воздушной камере имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха. Сюда же подключается манометр. Это устройство позволяет отслеживать, какое давление будет в расширительном бачке системы отопления. Водяная камера патрубком соединяется с отопительной системой. При тепловом расширении вода поступает в камеру для жидкости и сдавливает мембрану, увеличивая давление в воздушной камере.

При остывании жидкости объём уменьшается, и мембрана выдавливает её обратно в систему.

При выборе размеров бака нужно учитывать, что его объём должен быть не меньше 15% объёма всей жидкости, циркулирующей в системе. При применении антифриза объём бака должен быть не меньше 20% всей жидкости.

Необходимое давление

Чтобы рассчитать, какое давление должно быть в расширительном бачке, нужно знать высоту контура. Один метр водяного столба создаёт напор 0,1 бар, то есть примерно 0,1 атмосферы. Для невысоких строений это давление будет меньше 1 бара. Но оно должно быть не меньше указанного в паспорте котла. Среднее значение составляет 1,2 бара. Но это примерные показатели. Для точного расчёта давления расширительного бака в закрытой системе отопления используются следующие параметры:

  • объём жидкости в контуре;
  • коэффициент теплового расширения жидкости;
  • объём бака;
  • начальное давление в баке.

Коэффициент теплового расширения нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней добавок. Он приводится в соответствующих таблицах.

бак_комнатаСуществует несколько параметров для изменения давления в баке

Под давлением в расширительном баке имеется в виду начальное давление в воздушной камере пустого бака при комнатной температуре. Проверить его можно ручным манометром так же, как это делается в шинах автомобиля или мотоцикла. Если напор недостаточен, это может привести к остановке котла. Чтобы избежать этого, следует подкачать воздух насосом.

Если всё отрегулировано правильно, то при выходе котла на рабочие режимы стрелка манометра не прыгает, процесс происходит плавно. При неправильных настройках возможно повышение давления, аварийный выброс теплоносителя, требуется постоянная подпитка контура.

Закрытые системы встречаются сейчас гораздо чаще, чем открытые. Единственный серьёзный их недостаток — это энергозависимость. При отключениях электроэнергии не могут работать насосы, и циркуляция прекращается.

Их преимуществами можно считать:

  • коррозионная устойчивость;
  • не требуют постоянного долива воды;
  • возможность монтажа своими руками.

Недостатки открытой системы заключаются в необходимости монтажа бака в верхней части контура, потребности в постоянном пополнении теплоносителя из-за его испарения, необходимость утепления бака зимой.

Регулярное проведение осмотров и проверок технического состояния, в которые входит контроль давления расширительного бака и наблюдение за появлением коррозии или механических повреждений, поможет избежать аварийных ситуаций и увеличить период эксплуатации оборудования.

Определение и регулировка давления в расширительном бачке отопления?

В частных домах, на дачах и в других помещениях частного характера все чаще для обогрева используют водяное отопление. Это замкнутая система, состоящая из котла, трубопровода и расширительного бака. Система бывает открытой и закрытой. В открытой системе бачок сообщается с окружающей средой, благодаря чему давление в системе и атмосфере почти одинаково. В закрытой системе давление в расширительном бачке отопления выше атмосферного. Причем при работающем котле и бездействующем оно различно, во время топления тоже происходят изменения. Что поможет нормализовать его?

Расширительный бачок

Зачем нужна эта конструкция?

Будет рассматриваться домашняя система отопления с насосом прокачки. В отличие от системы открытого типа, в которой бачок устанавливается в самой верхней точке трубопровода, в отоплении закрытого типа расширительный элемент может крепиться в любом месте, так как имеет закрытую герметичную конструкцию. Главная цель всех видов расширителей – дать воде возможность менять свой объем.

Интересно. Многие тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода уникальна в этом отношении. Наименьший объем составляет при температуре +4 градуса, а изменение температуры в любую сторону приводит к увеличению ее объема.

В отличие от газов, способных сохранять объем в замкнутом пространстве при изменении температуры, вода на это не способна, поэтому, если ей не дать места для расширения, она разорвет закрытую емкость, в которой находится. Чтобы этого не произошло, устанавливают расширитель.

Вторая причина, указывающая на необходимость применения бачка, заключается в следующем. В системе открытого типа вода при нагревании будет расширяться, и ее избыток покинет арматуру. При остывании воды объем уменьшится, и в образовавшееся пространство попадет воздух. Воздух в системе приводит к следующим последствиям:

  1. Содержащийся в воздухе кислород и теплая вода быстро начинают разъедать металл, это приводит к порче металлических изделий.
  2. Из-за разности плотности воды и газа затрудняется циркуляция, а при превышении допустимого уровня она прекращается полностью. Это приводит к закипанию воды, что еще больше увеличивает скорость уменьшения объема. В тяжелых случаях это может привести к выгоранию котла, а при использовании насоса — к перегоранию обмоток электродвигателя.

Правильное использование расширителя, особенно для отопления закрытого типа, помогает предотвратить такие опасные последствия.

Устройство и принцип действия

Корпус бачка имеет круглую, овальную или прямоугольную форму. Изготавливается из легированной или нержавеющей стали. Для предотвращения коррозии окрашивается в красный цвет. Окрашенные в голубой цвет бачки используются для водоснабжения.

Бачок в разрезе

Важно. Окрашенные в разный цвет расширители не являются взаимозаменяемыми. Емкости голубого цвета используются при давлении до 10 бар и температуре до +70 градусов. Бачки красного цвета рассчитаны на давление до 4 бар и температуру до +120 градусов.

По конструктивным особенностям баки выпускаются:

  • с использованием сменной груши;
  • с мембраной;
  • без разделения жидкости и газа.

Модели, собранные по первому варианту, имеют корпус, внутри которого располагается резиновая груша. Устье ее закреплено на корпусе с помощью муфты и болтов. При необходимости грушу можно поменять. Муфта снабжена резьбовым соединением, это позволяет установить бак на штуцер трубопровода. Между грушей и корпусом закачивается воздух под небольшим давлением. На противоположном конце бачка расположен перепускной клапан с ниппелем, через него можно закачивать газ или, при необходимости, выпускать его.

Работает это устройство следующим образом. После установки всех необходимых арматур воду накачивают в трубопровод. Заливной кран устанавливается на обратной трубе в самой ее нижней точке. Это делается для того, чтобы воздух, находящийся в системе, мог беспрепятственно подниматься и выходить через выходной кран, который, напротив, устанавливается в самой верхней точке подающей трубы.

В расширителе груша под давлением воздуха находится в сжатом состоянии. По мере поступления воды она наполняется, распрямляется и сдавливает находящийся в корпусе воздух. Заполнение бака происходит до тех пор, пока давление воды не сравняется с давлением воздуха. Если закачка системы продолжится, давление превысит максимальное, и сработает аварийный клапан.

После того как котел начинает работать, вода нагревается и начинает расширяться. Давление в системе увеличивается, жидкость начинает поступать в грушу расширителя, еще больше сжимая воздух. После того как давление воды и воздуха в бачке придет в равновесие, поступление жидкости прекратится.

Когда котел перестает работать, вода начинает остывать, ее объем уменьшается, также уменьшается давление. Газ, находящийся в бачке, выталкивает избыток воды обратно в систему, сжимая грушу, пока давление снова не сравняется. Если давление в системе превысит максимально допустимое, на баке откроется аварийный клапан и выпустит лишнюю воду, благодаря чему давление понизится.

Во втором варианте мембрана разделяет емкость на две половины, с одной стороны закачивается воздух, с другой — подается вода. Работает таким же образом, как и первый вариант. Корпус неразборный, мембрану поменять не удастся.

Выравнивание давления

В третьем варианте между газом и жидкостью нет разделения, поэтому частично воздух смешивается с водой. Во время эксплуатации периодически газ подкачивается. Такая конструкция более надежная, так как нет резиновых деталей, которые со временем прорываются.

Установка расширительного элемента

В отличие от системы открытого типа, при которой уровень жидкости в расширителе должен быть выше уровня всей системы, использование герметичного бака не требует выполнения такого условия. Тем не менее существуют правила, регулирующие его местоположение.

Например, следует учесть, что при включении насоса на его выходе создается избыточное давление, а на входе некоторое разряжение. Установка расширителя после насоса позволит компенсировать недостаток жидкости, а это облегчит его работу. На некоторых газовых котлах бак, как правило, уже установлен. Другие интересные моменты с разным способом подключения расширителя можно увидеть из этого видеоролика.

Насос устанавливают на входе котла, что облегчает его работу: меньше происходит его нагрев, уплотнители работают при меньшей температуре, чем если бы насос стоял на выходе котла. Если используется двухконтурный котел — расширители ставятся на обоих контурах, причем на первом применяется расширитель для отопления, а на втором для водопровода.

Двухконтурная система

По способу установки бачки бывают:

  • горизонтальные;
  • вертикальные.

В конструкциях горизонтального исполнения на корпусе предусмотрены крепления, они позволят зафиксировать устройство на стене. Такое расположение дает возможность экономить площадь, имеет эстетичный вид. Емкости с большим объемом изготавливаются только вертикального исполнения, устанавливаются на полу или подставках.

Для проверки давления в системе устанавливаются манометры стрелочного типа. В зависимости от сложности отопления их может быть несколько. Сам бак отсекается от системы с помощью запорного крана, снабжен предохранительным клапаном, ниппелем, через который закачивается воздух обычным велосипедным или автомобильным насосом. В сложных отопительных системах используется группа безопасности. Она состоит из манометра и аварийного клапана, от системы отделяется запорным краном и устройством, которое предотвращает случайное закрытие крана.

Бачок и группа безопасности

Во время эксплуатации необходимо проводить периодический осмотр, он проходит раз в полгода. Во время плановой проверки производят следующие действия:

  1. осматривается бак с целью определения видимых повреждений, нарушения герметизации, отслоения краски, подтеков;
  2. измеряется давление на баке при неработающем котле, оно должно соответствовать расчетному;
  3. осматривается мембрана.

В случае обнаружения неисправности ее следует немедленно устранить. При замене комплектующих используют оригинальные или совместимые. Если расширительный бак долгое время не используется, его необходимо отсоединить от системы, выпустить из него жидкость, очистить и высушить.

Почему падает давление?

При работающей системе иногда возникает неисправность в виде падения давления на магистрали трубопровода. Это может быть обусловлено двумя причинами:

  1. разгерметизация системы;
  2. неправильно отрегулирован расширительный бак.

Обнаружить утечку можно визуально. В месте протекания жидкости видны подтеки. В рабочем режиме обычно выступает жидкость. Иногда протекать может сам котел или расширитель. Если разгерметизация произошла на металлических поверхностях, их устраняют с помощью сварки или заменяют. При прорыве мембраны в бачке ее заменяют, при отсутствии возможности придется приобрести новую емкость.

Вторая неисправность проявляется в начальном временном промежутке эксплуатации либо при ошибочном удалении газа из расширителя. В этом случае необходимо повторно произвести настройку давления.

Настройка давления

Вначале необходимо отсоединить бак от трубопровода с помощью крана. Затем его откручивают и снимают. Выливают жидкость, находящуюся в нем. Как можно проверить давление? Для этого снимают колпачок с ниппеля и с помощью машинного манометра производят измерение. В паспорте указано, какое давление должно быть. Если это давление ниже требуемого, с помощью насоса его поднимают до необходимого уровня. В представленном ролике показана настройка давления нового бачка, она применима и при ремонтных мероприятиях.

Расширители закрытого типа во многом превосходят свои аналоги в открытых системах, но чтобы они хорошо и долго работали, необходим должный уход. Тогда они долгое время будут добросовестно исполнять свое назначение.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

При планировании создания системы водяного отопления в собственном доме, перед владельцем встаёт выбор из нескольких вариантов. В перечне самых главных вопросов – тип системы (будет она открытого или закрытого типа), и какому принципу станет осуществляться передача теплоносителя по трубам (естественная циркуляция за счет действия гравитационных сил, или принудительная, требующая установки специального насоса).

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

Расширительный бак для отопления закрытого типа установка

Каждая из схем имеет свои достоинства и недостатки. Но все же в настоящее время все чаще предпочтение отдается закрытой системе с принудительной циркуляцией. Такая схема более компактна, легче и быстрее монтируется, имеет ряд других эксплуатационных преимуществ. Одна из основных отличительных особенностей – это полностью герметичный расширительный бак для отопления закрытого типа установка которого будет рассмотрена в настоящей публикации.

Но прежде чем приобретать расширительный бак и приступать к его монтажу, необходимо хотя бы немного ознакомиться с его устройством, принципом работы, а также с тем, какая именно модель станет оптимальной для конкретной системы отопления.

В чем преимущества закрытой системы отопления

Содержание статьи

Несмотря на то что в последнее время появилось множество современных приборов и систем обогрева помещений, принцип передачи тепла через циркулирующую по трубам жидкость с высокой теплоемкостью – без сомнения, остается самым распространенным. В качестве переносчика тепловой энергии чаще всего применяется вода, хотя при некоторых обстоятельствах приходится применять и иные жидкости с низкой температурой замерзания (антифризы).

Водяное отопление является лидером по распространенности

Водяное отопление является лидером по распространенности

Теплоноситель получает нагрев от котла (печи с водяным контуром) и передает тепло отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, контурам «теплого пола»), установленным в помещениях в необходимом количестве.

яминиКак определиться с типом и количеством радиаторов отопления?

Даже самый мощный котел не будет способен создать в помещениях комфортную атмосферу, если параметры точек теплообмена не соответствуют условиям конкретной комнаты. Как правильно рассчитать требуемое количество радиаторов отопления – в специальной публикации нашего портала.

Но любая жидкость имеет общие физические свойства. Во-первых, при нагреве она значительно увеличивается в объеме. А во-вторых, в отличие от газов — это несжимаемая субстанция, ее температурное расширение необходимо каким-либо образом компенсировать, предоставив для этого свободный объем. И при этом необходимо предусмотреть, чтобы по мере остывания и уменьшения в объёме, в контуры труб извне не попал воздух, который создаст «пробку», препятствующую нормальной циркуляции теплоносителя.

Именно такие функции и выполняет расширительный бачок.

Еще не столь в частном строительстве особой альтернативы и не существовало – в самой высокой точке системы устанавливался открытый расширительный бак, который вполне справлялся с поставленными задачами.

Принципиальная схема системы открытого типа

Принципиальная схема системы открытого типа

1 – котел отопления;

2 – стояк подачи;

3 – открытый расширительный бачок;

4 – радиатор отопления;

5 – опционально – циркуляционный насос. В данном случае показан насосный узел с обводной петлей и системой задвижек. При желании или при возникновении необходимости можно переключить принудительную циркуляцию на естественную, и наоборот.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как правильно осуществляется установка радиаторов отопления

Цены на циркуляционные насосы

циркуляционные насосы

 

Закрытая же система – полностью изолирована от атмосферы. В ней поддерживается определенное давление, а температурное расширение жидкости компенсируется установкой герметичного бачка особой конструкции.

Отличия системы отопления закрытого типа

Отличия системы отопления закрытого типа

Бачок на схеме показан поз. 6, врезанным в трубу обратки (поз.7).

Казалось бы – чего «огород городить»? Обычный открытый расширительный бачок, если он в полной мере справляется со своими функциями, видится более простым и недорогим решением. Он, наверняка, стоит немного, а кроме того, при определенных навыках, его несложно изготовить и самостоятельно – сварить из стальных листов, использовать ненужную металлическую емкость, например, старый бидон и т.п. Мало того, можно встретить примеры применения старых пластиковых канистр.

Открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак

Есть ли смысл тратить деньги на приобретение герметичного расширительного бачка? Оказывается, есть, так как закрытая система отопления имеет немало преимуществ:

  • Полная герметичность абсолютно исключает процесс испарения теплоносителя. Это открывает возможности применения, помимо воды, специальных антифризов. Мера – более, чем необходимая, если загородным домом в зимнее время пользуются не постоянно, а «наездами», время от времени.
  • В открытой системе отопления расширительный бак, как уже упоминалось, должен быть смонтирован в самой высшей точке. Очень часто подобным местом становится неотапливаемый чердак. А это влечет дополнительные хлопоты по термоизоляции емкости, чтобы даже в самые сильные морозы теплоноситель в ней не замерз.

Расширительный бачок вполне можно разместить в неприметном углу

Расширительный бачок вполне можно разместить в неприметном углу

А в закрытой системе расширительный бачок может быть установлен практически на любом ее участке. Наиболее целесообразным местом монтажа является труба обратки непосредственно пред входом в котел – здесь детали бачка в меньшей степени будут подвергаться температурному воздействию от разогретого теплоносителя. Но это – отнюдь не догма, и смонтировать его можно с таким расчетом, чтобы он не создавал помех и не дисгармонировал своим видом с интерьером помещения, в том случае если, скажем, в системе используется настенный котел, установленный в коридоре или на кухне.

  • В открытом расширительном бачке теплоноситель всегда находится в контакте с атмосферой. Это приводит к постоянному насыщению жидкости растворенным воздухом, что является причиной активизации коррозии в трубах контура и в радиаторах, к повышенному газообразованию в процессе нагрева. Особенно нетерпимы к этому алюминиевые радиаторы.
  • Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией – менее инертна – она гораздо быстрее прогревается при запуске, намного чувствительнее к регулировкам. Исключаются совершенно неоправданные потери в области расширительного бака открытого типа.
  • Разница температур в трубе подачи и в обратке в токах соединения с котлом – меньше, чем в открытой системе. Это важно для сохранности и длительности эксплуатации отопительного оборудования.
  • Закрытая схема с принудительных циркуляций для создания контуров потребует трубы меньшего диаметра – налицо выигрыш и в расходах на материалы, и в упрощении монтажных работ.
  • За расширительным баком открытого типа необходим контроль – для недопущения перелива при заполнении, и для исключения падения уровня жидкости в нем в ходе эксплуатации ниже критической отметки. Конечно, это все можно решить установкой дополнительных устройств, например, поплавковых клапанов, патрубков перелива и т.п., но это лишние сложности. В закрытой системе отопления подобных проблем не возникает.
  • И, наконец, такая система – наиболее универсальна, так как подходит к любым типам батарей, позволяет подключать контуры теплого пола, конвекторы, тепловые завесы. Кроме того, при желании можно организовать и горячее теплоснабжение, смонтировав в систему бойлер косвенного нагрева.

Из серьезных недостатков можно упомянуть только один. Это — обязательность «группы безопасности», включающей контрольно-измерительные приборы (манометр, термометр), предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик. Впрочем, это, скорее, не недостаток, а технологическая издержка, обеспечивающая безопасную эксплуатацию системы отопления.

Одним словом, преимущества закрытой системы явно перевешивают, и траты на специальный герметичный расширительный бак выглядят вполне оправданными.

Как устроен и как действует расширительный бачок для отопления закрытого типа?

Устройство расширительного бачка для системы закрытого типа не отличается большой сложностью:

Схема устройства и действия герметичного расширительного бачка

Схема устройства и действия герметичного расширительного бачка

Обычно вся конструкция размещена в стальном штампованном корпусе (поз.1) цилиндрической формы (встречаются бачки в форме «таблетки»). Для изготовления используется качественный металл, имеющий антикоррозийное покрытие. Снаружи бачок покрыт эмалью. Для отопления применяются изделия с красным корпусом. (Существуют бачки синего цвета – но это водные аккумуляторы для системы водоснабжения. Они не рассчитаны на повышенные температуры, а ко всем их деталям предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования).

С одной из сторон бачка размещен резьбовой патрубок (поз. 2) для врезки в систему отопления. Иногда в комплект поставки входят фитинги для облегчения проведения монтажных работ.

С противоположной стороны имеется ниппельный клапан (поз. 3), служащий для предварительного создания необходимого давления в воздушной камере.

Внутри вся полость бачка разделена мембраной (поз. 6) на две камеры. Со стороны патрубка находится камера для теплоносителя (поз. 4), с противоположной – воздушная (поз. 5)

Мембрана изготовлена из эластичного материала с низким показателем диффузии. Ей придана специальная форма, которая обеспечивает «упорядоченную» деформацию при изменении давления в камерах.

Принцип работы – несложен.

  • В начальном положении, при подключении бачка к системе и заполнения ее теплоносителем, определенные объем жидкости через патрубок поступает в водную камеру. Давление в камерах выравнивается, и эта замкнутая система обретает статичное положение.
  • При повышении температуры происходит расширение объёма теплоносителя в системе отопления, сопровождающееся и возрастанием давления. Избыток жидкости попадает в расширительный бачок (красная стрелка), и своим давлением изгибает мембрану (желтая стрелка). При этом объем камеры для теплоносителя увеличивается, а воздушной, соответственно уменьшается, и давление воздуха в ней возрастает.
  • При снижении температуры и уменьшении общего объема теплоносителя избыточное давление в воздушной камере способствует перемещению мембраны назад (зеленая стрелка), и теплоноситель перемещается обратно в трубы системы отопления (синя стрелка).

Если давление в системе отопления достигает критического порога, то должен сработать клапан в «группе безопасности», который выпустит излишки жидкости. Некоторые модели расширительных бачков имеют собственный предохранительный клапан.

Расширительный бачок на специальном кронштейне

Расширительный бачок на специальном кронштейне

Разные модели баков могут иметь собственные особенности конструкции. Так, они бывают неразборными или с возможностью замены мембраны (для этого предусмотрен специальный фланец). В комплекте могут быть кронштейны или хомуты для крепления бачка на стене, или же предусмотрены подставки – ножки для размещения его на полу.

Кроме того, могут они различаться и конструкцией самой мембраны.

Отличия в конструкции расширительных бачков с мембранами диафрагменного (слева) и баллонного типа

Отличия в конструкции расширительных бачков с мембранами диафрагменного (слева) и баллонного типа

Слева показан расширительный бачок с мембранной – диафрагмой (она уже была рассмотрена выше). Как правило, это неразборные модели. Нередко применяется мембрана баллонного типа (рисунок справа), изготовленная из эластичного материала. По сути, она сама по себе является водяной камерой. По мере нарастания давления такая мембрана растягивается, увеличиваясь в объеме. Именно такие бачки оснащены разборным фланцем, позволяющим самостоятельно проводить замену мембраны в случае ее выхода из строя. Но основной принцип работы от этого никак не меняется.

Видео: устройство расширительных бачков марки «Flexcon FLAMCO»

Цены на расширительные баки Flexcon FLAMCO

расширительные баки Flexcon

 

 

Как рассчитать требуемые параметры расширительного бачка?

При выборе расширительного бачка для конкретной системы отопления основополагающим моментом должен стать его рабочий объем.

Расчет по формулам

Можно встретить рекомендации устанавливать бак, объем которого составляет примерно 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по контурам системы. Однако, можно провести и более точный расчет – для этого существует специальная формула:

Vб = Vс × k / D

Символами в формуле обозначены:

– требуемый рабочий объем расширительного бачка;

– общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве;

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Откуда взять исходные величины? Разбираемся по порядку:

  1. Общий объем системы (Vс) можно определить несколькими способами:
  • Можно засечь по водомеру, какой общий объём поместится при заполнении системы водой.
  • Самый точный способ, который применяется при расчетах системы отопления – это суммирование общего объёма труб всех контуров, вместимости теплообменника имеющегося котла (она указана в паспортных данных), и объем всех приборов теплообмена в помещениях – радиаторов, конвекторов и т.п.
  • Вполне допустимую погрешность дает самый простой способ. Он основывается на том, что для обеспечения 1 кВт мощности отопления требуется 15 литров теплоносителя. Таким образом, паспортную мощность котла просто умножают на 15.

2. Значение коэффициента температурного расширения (k) – это табличная величина. Она нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней антифризных этиленгликолевых добавок. Значения приведены в таблице, размещённой ниже. Строку величины нагрева берут из расчета планируемой эксплуатационной температуры системы отопления. Для воды принимают значение процентного содержания этиленгликоля – 0. Для антифризов – исходя из конкретной концентрации.

Температура нагрева теплоносителя, °С Содержание гликоля, % от общего объема
0 10 20 30 40 50 70 90
0 0.00013 0.0032 0.0064 0.0096 0.0128 0.016 0.0224 0.0288
10 0.00027 0.0034 0.0066 0.0098 0.013 0.0162 0.0226 0.029
20 0.00177 0.0048 0.008 0.0112 0.0144 0.0176 0.024 0.0304
30 0.00435 0.0074 0.0106 0.0138 0.017 0.0202 0.0266 0.033
40 0.0078 0.0109 0.0141 0.0173 0.0205 0.0237 0.0301 0.0365
50 0.0121 0.0151 0.0183 0.0215 0.0247 0.0279 0.0343 0.0407
60 0.0171 0.0201 0.0232 0.0263 0.0294 0.0325 0.0387 0.0449
70 0.0227 0.0258 0.0288 0.0318 0.0348 0.0378 0.0438 0.0498
80 0.029 0.032 0.0349 0.0378 0.0407 0.0436 0.0494 0.0552
90 0.0359 0.0389 0.0417 0.0445 0.0473 0.0501 0.0557 0.0613
100 0.0434 0.0465 0.0491 0.0517 0.0543 0.0569 0.0621 0.0729

3. Значение коэффициента эффективности расширительного бачка (D) придется рассчитать по отдельной формуле:

D = (QmQб) / (Qm + 1)

где:

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. Оно будет определяться порогом срабатывания предохранительного клапана в «группе безопасности», который обязательно указывается в паспорте изделия.

Qб — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака. Оно тоже может быть указано на упаковке и в документации изделия. Есть возможность его изменения – подкачки с помощью автомобильного насоса или, наоборот, стравливания через ниппель. Обычно рекомендуют устанавливать это давление в рамках 1.0 – 1.5 атмосфер.

Калькулятор для расчета требуемого объема расширительного бачка

Чтобы упростить читателю процедуру расчета, в статье размещен специальный калькулятор, в который внесены указанные зависимости. Введите запрашиваемые значения, и после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» получите требуемый объем расширительного бака.

Перейти к расчётам

Получено значение является минимальным – по нему подбирается модель с наиболее близкими показателями. Округление при этом проводится только в большую сторону – дополнительный объем лишним не будет.

И, наконец, из представленного в продаже модельного ряда рассчитанного объема можно будет выбрать самый оптимальный вариант, исходя из предполагаемого места размещения расширительного бака – с креплением к стене или с размещением на полу.

Есть еще один нюанс. Некоторые отопительные котлы имеют собственный, встроенный расширительный бачок. Это вовсе не означает, что расчетов проводить не нужно – бывает, что объёма встроенного бака явно недостаточно. В этом случае придется приобрести и установить дополнительный, с рабочим объемом, равным разнице рассчитанных показателей для всей системы и параметров встроенной емкости.

Цены на расширительные баки Джилекс

Расширительный бак Джилекс

И еще одно замечание. Если система отопления работает по принципу принудительной циркуляции, то, даже при небольших объемах теплоносителя, следует устанавливать расширительный бачок емкостью не менее 15 литров.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрический котел для отопления частного дома

Расширительный бак для отопления закрытого типа: установка своими руками

Для человека, обладающего навыками в сантехнических работах, самостоятельно установить расширительный бачок не составит особого труда. Принцип его врезки в систему показан на схеме:

Рекомендуемая схема врезки расширительного бачка в закрытую систему отопления

Рекомендуемая схема врезки расширительного бачка в закрытую систему отопления

На трубе обратки (поз. 1), на участке, максимально близком к входу в отопительный котел (поз. 2), но обычно – перед циркуляционным насосом (поз. 3), делается разрез, в который запаковывается тройник (поз. 4). Способ монтажа может быть разным – все зависит от типа используемых труб – металл, полипропилен или метоллапластик.

На патрубок (поз. 6) самого расширительного бачка (поз. 5) запаковывается шаровой кран (поз. 7). Он необходим для того, чтобы обеспечивалась возможность отключения расширительного бачка в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ. В этих же целях имеет смысл между краном и бачком разместить соединение с накидной гайкой – «американкой» (поз. 8). В рабочем положении кран должен быть постоянно открытым.

От крана идет соединительный участок трубы (поз. 9) к тройнику. Его длина и конфигурация (количество изгибов или поворотов) большого значения не имеют – но обычно делается по кратчайшему и наиболее удобному пути от места установки бачка до трубы обратки.

Теперь посмотрим, что необходимо сделать на самом бачке.

Иллюстрация Краткое описание выполняемой операции
рб1 Бачок достали из заводской упаковки, приготовили к работе необходимые инструменты и принадлежности.
рб2 На резьбовой патрубок расширительного бачка в случае необходимости запаковывается переходник.
Важно добиться исключительно надежной герметизации соединений. Лучше всего проводить запаковку на паклю с использованием пасты «Юнипак» или применяя специальную резьбоуплотнительную нить (шнур), пропитанную герметизирующим составом (как показано на рисунке)..
рб3 Переходник затянут, и можно переходить к монтажу крана.
Стоит сразу отметить, что в показанном примере допущена недоработка —  мастер не устанавливает разъемного соединения – «американки» между краном и бачком. То есть, в случае необходимости демонтажа бачка при закрытом кране, это будет сделать весьма сложно.
Рекомендация всем установщикам – не забывать про этот момент.
рб4 Наматывается нить для запаковки крана, …
рб5 … кран ставится на место и плотно затягивается.
Следует сразу предусмотреть, чтобы «барашек» оказался в удобном для пользования положении после размещения бачка на стене.
рб7 От крана монтируется переход на трубу, требуемой конфигурации, в соответствии с составленной схемой общего монтажа расширительного бачка.
По сути, в этой части работа закончена.
рб8 Теперь можно проверить давление в воздушной камере расширительного бачка.
С противоположной его стороны размещен ниппель – практически точно такой же, как на автомобильных колесах. Во многих моделях он прикрыт специальным пластиковым колпаком, который при необходимости доступа к клапану просто откручивается.
рб9 Проверить давление можно автомобильным манометром.
Если оно превышает показатели, которые применялись при расчете системы, то можно его стравить до необходимого уровня нажатием на шток клапана.
При недостаточности придется подкачать – для этого вполне подойдет автомобильный насос.
рб12 В рассматриваемом варианте уже бачок имеет приспособления для его размещения, даже в двух вариантах – ножки для установки на горизонтальной поверхности (синие стрелки) и монтажную панель для подвешивания на стену (желтая стрелка).
Бачок монтируется в выбранном месте, а затем соединяется участком трубы с тройником, врезанным в обратку.
На этом установку можно считать законченной.
рб13 Другой вариант бачка, на корпусе которого нет конструктивных элементов для крепления в месте установки. Но они, как правило, входят отдельными деталями в комплект поставки.
рб14 Обычно это кронштейн – монтажная площадка для крепления к стене, и длинный винтовой ленточный хомут.
рб15 Лета хомута расправляется и продевается в щели монтажной площадки.
рб16 Все это проделывается с таким расчетом, чтобы выступающий бортик бачка попал в специальный паз монтажной площадки (показано стрелками), а хомут оказался выше бортика.
рб17 После установки бачка в монтажную площадку концы хомута соединяются, затягивается вначале вручную …
рб18 .. а затем – до упора, с помощью отвертки или ключа.
рб19 В таком виде бачок будет готов к подвешиванию на стене.
рб20 Монтаж сантехнической арматуры к патрубку бачка производится в том же порядке, о котором уже говорилось выше.
рб21 Ниппель бывает расположенным открыто, только с пылезащитным пластиковым колпачком.
Проверка давления и подкачка, в случае необходимости – ничуть не отличается от рассмотренного ранее варианта.
рб22 Кстати, обычно бачки идут с завода с предустановленным давлением в воздушной камере, и можно сразу выбрать необходимый параметр. Он указывается на упаковке и в техдокументации изделия. 
Дальнейшая установка бачка производится в уже известном порядке – монтаж на стену в выбранном месте и соединение трубой с тройником.

После окончательного монтажа обязательно открывают кран и проводят заполнение системы теплоносителем. Если не выявлено никаких подтеканий в соединительных узлах, установку расширительного бачка можно считать законченной.

Видео: врезка расширительного бачка в контур полипропиленовых труб

В завершение статьи необходимо еще раз подчеркнуть – закрытая система отопления с герметичным расширительным бачком в обязательном порядке должна иметь надежную «группу безопасности». Если она расположена в не совсем удобном для регулярного визуального контроля месте, имеет смысл установить дополнительный манометр в непосредственной близости от расширительного бака – так намного проще будет следить за состоянием всей системы. Расширительный бак для отопления вы можете узнать по ссылке.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет радиатор биметаллический

Давление в расширительном бачке отопления закрытого типа


При обустройстве отопительной системы необходимо уделять внимание абсолютно всем моментам, начиная от проектировки теплового блока и заканчивая его комплектацией. Среди всего многообразия функциональных элементов вакуумный расширительный бачок для отопления играет немаловажную роль в создании качественно работающего обогревательного оборудования. Благодаря этому аппарату осуществляется регулировка объема теплоносителя, что позволяет исключить разрыв тепловой магистрали, радиаторов и запорной арматуры.


Принцип работы и типы компенсаторных аппаратов


Если вы собираетесь обустраивать обогревательный блок в загородном доме, то бачок расширительный для отопления (экспанзомат) должен в обязательном порядке фигурировать в нем.


Схема работы компенсационного бака для отопления проста: при увеличении температурного режима теплоносителя, его объем (речь идет о воде, поскольку именно она чаще всего используется для обвязки обогревательных узлов) увеличивается. В силу того, что контур закрытый, жидкость не испаряется и не сжигается, что, в свою очередь, провоцирует увеличение давления в магистрали, которое необходимо уменьшить во избежание аварийной ситуации. Вот такая стабилизация давления в системе отопления именуется компенсацией и именно для этих целей используется  расширительный бак для отопления.


С этой статьей читают: Открытая система отопления с циркуляционным насосом


Виды экспанзоматов


До недавнего времени широко использовались обогревательные узлы, которые работали посредством гравитационной циркуляции теплоносителя, то есть без центробежных насосов. Для них устанавливались расширительные резервуары открытого типа. Но вместе с тем, такие приборы имели массу недостатков, поэтому сегодня их практически не применяют для обвязки тепловых блоков.


Расширительный бак отопления открытого типа


А все дело в том, что в открытые экспанзоматы попадал воздух, который провоцировал развитие коррозии на внутренних поверхностях теплообменников. Кроме этого, жидкость из системы регулярно испарялась, что требовало постоянного контроля ее количества, поскольку это могло привести к снижению эффективности функционирования всего обогревательного узла. Да и к тому же, такие баки должны располагается в наивысшей точке системы, что не всегда удобно и практично.


Современные же отопительные блоки характеризуются применением насосных установок и расширительных баков закрытого типа. В этом случае превосходство в том, что тепловой контур полностью герметичен.


Компенсатор закрытого типа


Схема работы мембранного компенсаторного резервуара системы отопления строится на следующем принципе: внутри него располагается мембрана, которая делит экспанзомат на две части. В одной половине находится воздух или газ, которые закачиваются в него под давлением. Тогда как за счет другой части осуществляется непосредственно регулировка количества жидкости. Мембрана для расширительного бачка выполняется из эластичного материала, что обуславливает сокращение воздушной камеры при попадании воды внутрь нее, давление в ней увеличивается, компенсируя тем самым повышенное давление в тепловом контуре. Когда же теплоноситель охлаждается, то происходит обратный процесс.


Экспанзоматы зарытого типа могут быть фланцевыми (со сменным мембранным блоком) и цельными (с несменной мембраной). Второй вариант является наиболее предпочтительным в силу выгодной стоимости. Но вместе с тем фланцевые компенсаторы по эксплуатационным характеристикам во много лучше, поскольку при разрыве мембраны ее можно без проблем заменить новой.


С этой статьей читают: Мембранный расширительный бак для отопления


Выбираем расширительный бачок


Выбор компенсатора системы отопления – дело достаточно важное, поэтому нужно отнестись к нему со всей серьезностью. Немаловажным аспектом выбора компенсатора является:


  • тип – закрытый или открытый;

  • типоразмер;

  • свойства мембраны:

  • устойчивость к диффузионным процессам;

  • рабочая температура;

  • эксплуатационный срок.


Все эти данные вы сможете узнать непосредственно в магазине, где будете приобретать экспанзомат.


Как рассчитать объем компенсатора?


Сперва определим зависимость требуемой кубатуры и параметров, которые на него влияют. При вычислении необходимо принимать во внимание тот факт, что чем больше будет объем теплового контура и чем выше максимально допустимый температурный режим будет в нем, тем размер компенсаторной емкости должен быть больше.


Итак, для определения объема расширительного бака можно использовать следующую формулу:



  • Ков – коэффициент, который показывает размер увеличения кубатуры теплоносителя при его нагреве.


Согласно данным исследований, на каждый 10°С повышения температуры воды в магистрали становится на 0,3% больше. В упрощенных расчетах используется показатель в 5%. В том случае, если по тепловому контуру циркулирует нерзамерзайка (антифриз), то это значение будет составлять от 8 до 10% в зависимости от типа незамерзающей жидкости.


  • Vвк – объем воды в магистрали.


Эти данные берутся из расчетов проекта, которые выполнялись на этапе составлении схемы обогревательного узла. В том случае, если вы не владеете такими данными, то придется определять кубатуру теплоносителя самостоятельно. Это можно сделать путем слива жидкости из трубопровода. Количество воды измеряется ведрами или расходомером, который устанавливается на потоке.


  • Рдк – максимально допустимое давление котла и всего контура в целом. Это значение берется из паспортных данных нагревательного элемента.

  • Рдб – показатель давления в воздушном отсеке регулятора, которое указывается производителем в техническом паспорте агрегата.


По результатам расчета вы получите точное значение.


К полученному значению специалисты рекомендуют прибавлять к полученному значению еще 3-5 единиц. Это позволит избежать нестандартных ситуаций, когда кубатура воды в магистрали будет по той или иной причине увеличена.


Монтаж и обслуживание экспанзомата


Монтаж расширительного бака системы отопления выполняется по всем правилам установки подобного оборудования, которые регламентируются проектом и инструкцией производителя техники. Установка компенсатора открытого типа осуществляется в наивысшей точке тепловой магистрали. Тогда как закрытые резервуары размещаются в любом месте, но не непосредственно после насосной установки.


При монтаже компенсирующих емкостей необходимо уделить особое внимание его крепежу, поскольку его масса вместе с жидкость достаточно велика.


Как правило, подобная техника комплектуется всеми необходимыми крепежные элементами, однако, согласно отзывам пользователей, они далеко не всегда способны обеспечить надежную фиксацию бачка.


Кроме этого, во время монтажа этого функционального прибора стоит задуматься и о том, что вам должно быть удобно им пользоваться.


Особенности обслуживания компенсирующей емкости


  • регулярные проверки на наличие коррозии, вмятин и подтеков – не реже одного раза в 6 месяцев;

  • проверка начального давления газового пространства на соответствие расчетному показателю – не реже одного раза в 6 месяцев;

  • проверка мембраны на предмет обнаружения деформаций и повреждений — не реже одного раза в 6 месяцев;

  • хранение неиспользуемого бачка осуществляется в сухом месте.


Вот, собственно и все тонкости устройства этого функционального оборудования. Надеемся, эта публикация поможет вам обустроить жилье эффективно работающей отопительной системой.


ВИДЕО: Обзор расширительных баков объемом 2-12500 литров с фиксированной и сменной мембранами и автоматические расширительные системы, управляемые компрессорами


Расширительные баки для водонагревателей — InterNACHI®

Ник Громико, CMI® и Кентон Шепард

Что такое расширительный бак?

Расширительный бак — это металлический бак, подключенный к водонагревательному устройству здания, предназначенный для компенсации колебаний объема системы горячего водоснабжения здания. Эти колебания возникают из-за того, что вода расширяется в объеме при нагревании и теряет объем при охлаждении.

Увеличение объема воды в замкнутой системе может создать опасно высокое давление воды.Когда вода нагнетается в резервуар за счет расширения, он сжимает воздух, содержащийся внутри резинового баллона. Воздух используется в качестве подушки, потому что он оказывает меньшее усилие на контейнер, чем вода, которую нельзя сжать.

Назначение этого баллона — предотвращать попадание воздуха в воду, что может привести к тому, что расширительный бачок потеряет свою способность действовать как своего рода амортизатор. Если со временем из мочевого пузыря начинает течь немного воздуха, можно использовать клапан Шредера, идентичный заправочному клапану на велосипедных и автомобильных шинах, чтобы добавить больше воздуха.

Как он выглядит внутри и снаружи?

Расширительные баки значительно меньше водонагревателей, обычно вмещают около двух галлонов в жилых системах, хотя размеры баков различаются в зависимости от объема воды в системе горячего водоснабжения, которую они обслуживают. Расчетное давление, на которое рассчитан резервуар, указано на этикетке на резервуаре, обычно 150 фунтов на квадратный дюйм (PSI) для резервуара для жилых помещений.

Инспекторы InterNACHI должны проверить, чтобы баки были расположены достаточно высоко над водонагревателем, чтобы вода могла легко стекать обратно в бак водонагревателя.Лучше всего размещать его рядом с водонагревателем, и его можно установить вертикально, над или под горизонтальной подающей трубой, но также можно расположить горизонтально. Для горизонтально подвешенных резервуаров потребуется дополнительная опора, чтобы снизить нагрузку на медные трубы.

Расширительный бак необходимо проверить на предмет правильного расположения и опоры, коррозии и утечки. Хотя во многих юрисдикциях сейчас требуется установка расширительного бака одновременно с установкой водонагревателя, расширительный бак не всегда требовался в прошлом и может не потребоваться в некоторых регионах.

Не заменяет клапан сброса температуры и давления (TPR)

Если управление водонагревателем выходит из строя и давление в системе превышает 150 фунтов на квадратный дюйм или температура превышает 210 ° F, следует использовать клапан сброса температуры и давления (клапан TPR) установленный сбоку резервуар водонагревателя открывается, безопасно отводя воду из системы. Клапаны TPR способны снижать давление воды со скоростью, большей, чем способность водонагревателя поднимать его, тем самым устраняя возможность перегрева воды (более 212 градусов) и создания серьезной угрозы.Важность этого клапана невозможно переоценить, и очень важно, чтобы он периодически проверялся на наличие ржавчины или коррозии, а рычаг разблокировки должен проверяться ежемесячно домовладельцем, а не инспектором.

Если клапан TPR не работает, когда это необходимо, результат может быть катастрофическим. Давление в баке водонагревателя будет продолжать расти, поскольку температура воды поднимается выше точки кипения и вода становится перегретой. В конце концов, давление в резервуаре превысит способность самой слабой части водонагревателя удержать его, и резервуар разорвется, подвергая перегретую воду воздействию воздуха и вызывая мгновенное взрывное расширение пара.В этой ситуации водонагреватель может взорваться, как ракета, или взорваться, как бомба, что приведет к значительному материальному ущербу, травмам или смерти.

Таким образом, расширительный бак необходимо проверить на предмет правильного расположения и опоры, коррозии и утечек. Хотя они не требуются в каждой юрисдикции, они имеют решающее значение для успешной и безопасной эксплуатации систем питьевого водоснабжения в жилых домах.

.

Какие основные и дополнительные средства вентиляции на танкерах?

secondary-means-of-venting-on-tankers

Вы знаете старое выражение «то, что вошло, должно выйти».

Это касается и танкеров, но не буквально.

Во время погрузки груза на нефтяные танкеры, когда груз входит в грузовой танк, он замещает воздух (или инертный газ) внутри танка.

Простая физика, правда?

Этот воздух (или инертный газ) должен выходить из танка, чтобы давление внутри грузового танка было в допустимых пределах.

То же самое при выгрузке груза на танкеры. Когда груз удаляется из грузового танка, образовавшаяся пустота должна быть заменена воздухом или инертным газом.

Устройства и система, предусмотренные на танкерах для выпуска воздуха из грузового танка, называются вентиляционной системой.

В этом посте я расскажу о первичных и вторичных способах удаления воздуха на танкерах.

Первичные средства вентиляции

В соответствии с правилом 11 главы II-2 Конвенции СОЛАС.6.1,

Вентиляционные устройства должны быть спроектированы и эксплуатироваться таким образом, чтобы ни давление, ни вакуум в грузовых танках не превышали проектные параметры…

Для этого и предназначена система вентиляции.

Итак, как во время погрузки и разгрузки резервуары поддерживаются на оптимальном уровне давления?

Каким бы ни было это устройство, оно становится основным средством вентиляции.

Давайте обсудим некоторые из основных средств вентиляции, используемых на танкерах.

1. Подъем мачты

Мачтовый подъемник обычно устанавливается на танкерах с сырой нефтью, поскольку эти суда всегда будут нести однородный груз во всех танках.

Поскольку танкеры для перевозки сырой нефти перевозят однородный груз, грузовые танки этих судов имеют общий выпускной трубопровод для грузовых танков.

Все эти вентиляционные трубопроводы грузовых танков ведут к стояку мачты.

Мачтовый стояк представляет собой вертикальную трубу, присоединенную к общим вентиляционным трубопроводам всех грузовых танков.

Venting-arrangement-crude-oil-tanker-mast-riser

Подъемник мачты оборудован клапаном (так называемый клапан подъема мачты).

При загрузке давление внутри грузового танка сбрасывается через подъемник мачты путем открытия клапана подъемника мачты.

Контролируется давление в грузовом танке, и при необходимости дросселируется мачтовый подъемный клапан для поддержания давления в грузовом танке на определенном уровне.

Во время разгрузки мы не должны допускать, чтобы резервуары опустились до отрицательного давления. Для этого в грузовые танки непрерывно подается инертный газ.

Дежурный устанавливает желаемое давление на CCR, и это давление будет автоматически поддерживаться за счет автоматической регулировки двух клапанов в системе IG.

Inert-gas-system

Один из этих клапанов предназначен для выпуска IG в атмосферу, а другой — для подачи IG в грузовые танки.

В соответствии с требованиями СОЛАС высота подъема мачты должна быть не менее 6 метров. Это необходимо для того, чтобы пары груза, выходящие из грузовых танков через подъемник мачты, не накапливались на палубе.

2. Клапаны давления и вакуума (PV) (вентиляционные отверстия с высокой скоростью)

Мачтовый стояк — хороший вариант для вентиляции танкеров, перевозящих однородные грузы, таких как танкеры с сырой нефтью.

Но для кораблей разного класса это не лучший вариант.

Это просто потому, что грузы могут быть повреждены, если парам разных сортов разрешено смешаться, имея соединение между паровыми пространствами танков.

PV-клапана, установленные на каждом резервуаре, решают эту проблему. PV-клапаны также называют высокоскоростными вентиляционными отверстиями.

Каждый резервуар имеет свой собственный PV-клапан, и удаление воздуха происходит через PV-клапаны по мере загрузки или разгрузки резервуаров.

Как следует из названия, PV-клапан состоит из двух клапанов

  • Напорный клапан, который поднимается (активируется) при установленном положительном давлении
  • Вакуумный клапан, который поднимает (активирует) при установленном вакуумном (отрицательном) давлении

Вот видео, которое показывает самые основные операции PV-клапанов. Несмотря на то, что видео показано для фотоэлектрического клапана, установленного на береговом резервуаре, принцип работы такой же, как и для фотоэлектрических клапанов, установленных на кораблях.

Обычно все клапаны PV настроены на активацию на

  • Давление: 2000 мм водяного столба
  • Вакуум: -350 мм водяного столба

Подумайте об этом.Начинаем погрузку в цистерну, закрытую по всем параметрам. Поскольку мы не позволяем воздуху выходить из резервуара, давление внутри резервуара будет увеличиваться по мере увеличения количества груза внутри резервуара.

Когда это давление достигнет 2000 мм вод. Ст., Нагнетательный клапан PV клапана поднимется и позволит воздуху (или промежуточному газу) внутри резервуара выйти.

Когда давление значительно упадет ниже установленного давления PV клапана 2000 мм вод. Ст., Клапан давления PV клапана снова закроется.

PV-Valve-functioning То же самое происходит, когда судно выгружает свой груз. В этом случае при разгрузке в грузовом танке создается разрежение.

Когда вакуум достигает установленного отрицательного давления PV клапана (обычно -350 мм вод. Ст.), Диск на стороне вакуума PV клапана поднимается и позволяет воздуху проникать внутрь грузового танка для уменьшения вакуума.

Этот проход воздуха внутри резервуаров разрешен только в том случае, если резервуары не находятся в инертном состоянии.

Когда мы перевозим легковоспламеняющиеся грузы и нам необходимо поддерживать уровень кислорода в резервуаре ниже 8%, мы должны убедиться, что в резервуар не попадает воздух.

В этом случае мы никогда не позволяем грузовому танку находиться в вакууме в любое время за счет непрерывной подачи инертного газа в грузовой танк во время разгрузки.

Вторичные средства вентиляции

Прежде чем я начну обсуждать вторичные средства вентиляции, мы должны понять, зачем они нам нужны в первую очередь.

Рассмотреть возможность вентиляции танкера для сырой нефти. Как мы уже говорили, основным средством вентиляции на танкерах с сырой нефтью является мачтовый стояк.

У этого мачтового стояка есть ручной клапан, который открывается только тогда, когда нам нужно сбросить давление из грузовых танков.

Или, когда мы загружаем груз, в этом случае он постоянно остается открытым и дросселируется в зависимости от скорости загрузки.

А что, если мы начали погрузку и забыли открыть клапан подъема мачты. Или если запорный клапан IG грузового танка по ошибке остается закрытым.

Давление в грузовом танке продолжит расти, и грузовые танки разорвутся.

Чтобы преодолеть подобные ситуации, СОЛАС требует наличия вторичных средств вентиляции, которые активируются в случае отказа основного средства вентиляции.

Согласно главе II-2 СОЛАС, Правило 11.6.3.2

Должны быть предусмотрены вторичные средства обеспечения полного сброса потока паров, воздуха или смесей инертных газов для предотвращения избыточного или пониженного давления в случае выхода из строя первичных средств вентиляции.

secondary-means-of-venting

Теперь, когда мы знаем назначение вторичных средств вентиляции, давайте обсудим оборудование, которое может действовать как вторичные средства вентиляции.

PV клапан

Да, PV-клапан, установленный на отдельном баке, может действовать как вторичное средство вентиляции.

Например, если клапан подъема мачты непреднамеренно остается закрытым во время погрузки, срабатывают клапаны PV грузовых танков.

А что, если на кораблях нет мачтового подступенка, как на танкере-химовозе? Может ли PV-клапан, установленный на каждом резервуаре, действовать как вторичное средство вентиляции?

Нет и да будет мой ответ.

Нет, потому что, если PV-клапан является основным средством вентиляции на судне (например, на танкерах-химовозах), то он не может также выступать в качестве вторичного средства вентиляции.

И да, потому что, если в каждом резервуаре есть два PV-клапана, установленные на каждом резервуаре, один из этих PV-клапанов будет действовать как основное средство, а другой как вспомогательное средство вентиляции.

Если вас интересует возможность установки двух фотоэлектрических клапанов на каждом грузовом танке, позвольте мне прояснить ситуацию, сказав, что я видел довольно много танкеров-продуктовозов с такой компоновкой.

Датчики давления

Наиболее распространенным вторичным средством вентиляции, установленным на современных автоцистернах, являются датчики давления.

И если вы видите, это не совсем способ вентиляции. Но все же они могут действовать как второстепенные средства вентиляции.

Назначение этих датчиков давления — предупредить оператора (дежурного) сигналом тревоги, если основной метод вентиляции не работает.

СОЛАС позволяет рассматривать датчики давления, установленные на каждом резервуаре, в качестве альтернативы вторичным средствам вентиляции.

Согласно правилу II-2 Конвенции СОЛАС, правилу 6.3.2

В качестве альтернативы датчики давления могут быть установлены в каждом танке, защищенном первичными средствами вентиляции, с системой мониторинга в судовой диспетчерской или в том месте, откуда обычно выполняются грузовые операции.

Такое контрольно-измерительное оборудование должно также обеспечивать сигнализацию, которая активируется при обнаружении избыточного давления или пониженного давления в резервуаре.

pressure-sensors-as-secondary-means-of-venting

Эти датчики давления установлены на каждом из грузовых танков.

Но для своевременного оповещения дежурного о неисправности основного способа вентиляции необходимо точно и правильно установить уровень срабатывания сигнализации датчиков давления.

Разберемся, какими должны быть настройки датчиков давления.

1. Цистерны без инертного газа

Допустим, что основной способ вентиляции — через PV-клапаны. Рабочее давление для клапанов PV составляет

  • Давление: 2000 мм водяного столба
  • Вакуум: -350 мм водяного столба

Если клапаны PV работают правильно, давление внутри грузового танка никогда не превысит эти уровни.

Дежурный может быть предупрежден только в том случае, если давление внутри резервуара увеличивается до значения, превышающего уставки PV клапана.

Таким образом, при загрузке дежурный должен быть предупрежден, когда давление внутри цистерны превышает 2000 мм вод. Ст.

И при выгрузке дежурный хотел бы получить предупреждение, когда вакуум внутри резервуара превышает -350 мм вод. Ст.

Но хотели бы мы быть предупрежденными, когда давление в грузовом танке чуть выше подъемного давления PV клапана, скажем, на уровне 2010 мм вод. Ст.?

Конечно, нет.

Может быть много причин для небольшого отклонения в поддержании уровней давления в грузовых танках с помощью клапанов PV.

Итак, какие вариации могут быть разрешены?

OCIMF рекомендует, чтобы это отклонение составляло максимум 10% от установленного давления PV клапана.

pressure-sensor-settings-non-inert-tanks

Значит, сигнализация датчиков давления должна быть установлена ​​на

Давление: 2200 мм вод. Ст.

Вакуум: -385 мм WG

Пока не сработает сигнал тревоги, это будет означать, что давление внутри грузовых танков меньше этих значений и дежурному офицеру не нужно беспокоиться об этом.

Если срабатывает аварийный сигнал цистерны, дежурному необходимо уменьшить скорость загрузки (или разгрузки) в этом цистерне и выяснить причину избыточного давления в цистерне.

2. Инертные цистерны

Когда судно перевозит легковоспламеняющиеся грузы, уровень кислорода в танках поддерживается на уровне ниже 8% по объему.

Это делается путем инертизации баков.

Когда резервуары находятся в инертном состоянии, мы не можем позволить воздуху попадать внутрь резервуара, иначе уровень кислорода внутри резервуаров повысится.

Таким образом, при загрузке резервуары будут находиться под положительным давлением, а избыточное давление будет вентилироваться либо через мачту-стояк, либо через PV-клапаны.

При выгрузке груза нельзя допускать подъема вакуумной стороны клапана PV. Мы подаем инертный газ в грузовые танки, чтобы поддерживать в них положительное давление.

Итак, что касается датчиков давления, дежурный должен быть предупрежден, когда

  • Положительное давление больше, чем давление подъема PV клапана при погрузке груза. Таким образом, настройка для положительной стороны будет на 10% больше, чем давление подъема PV клапана.
  • Цистерна находится под вакуумом при выгрузке груза.Таким образом, настройка для стороны вакуума будет иметь любое положительное значение, близкое к нулю. Обычно в этом случае устанавливается 100 мм вод. Ст.

pressure-sensor-settings-inerted-tanks

3. При использовании линии возврата пара

Линия возврата паров используется, когда пары груза считаются токсичными. Иногда он также используется для нетоксичных грузов из-за требований терминала.

Паропровод обеспечивает соединение между паровым пространством судового резервуара и паровым пространством берегового резервуара.

vapour-line

Паровые пространства корабельных и береговых резервуаров всегда находятся в равновесии.

Мы используем паропровод с целью недопущения выброса паров груза в атмосферу.

Это означает, что мы не можем позволить PV-клапанам подняться в любое время.

Итак, какие настройки сигнализации мы должны иметь для датчиков давления в этом случае.

Дежурный хочет получить предупреждение до того, как давление внутри резервуаров достигнет давления подъема PV-клапанов.

Таким образом, для напорной стороны, ФЭ клапан подъема давления 2000 мм вод, дежурный офицер хотел бы быть предупрежден до того, что давление в баке достигает этого уровня.

Не только это.

Тревога должна дать дежурному достаточно времени для принятия корректирующих действий до подъема PV клапана.

В отраслевой практике считается, что настройка датчика давления на 10% ниже, чем давление подъема фотоэлектрического клапана, дает достаточно времени для принятия мер.

Таким образом, в этой установке датчика давления для случая бокового давления необходимости быть 1800 мм вод.

Для вакуумной стороны установка аварийного сигнала будет зависеть от того, недостаточно инертированы резервуары или нет.

Если резервуары инертированы, мы не можем допустить, чтобы в резервуарах было отрицательное давление. В этом случае настройка датчика давления будет положительной (предпочтительно 100 мм вод. Ст.).

Если резервуары не инертированы, цель состоит в том, чтобы не допустить подъема вакуумной стороны PV клапана в любое время.

Почему?

Потому что паровое пространство корабля и берега находится в равновесии, и любое аномальное давление в корабле или береговых резервуарах будет означать что-то не так в паропроводе.

Если во время разгрузки в судовых резервуарах создается вакуум, это означает, что пары из береговых резервуаров не возвращаются в судовые резервуары.

Это также означает, что береговые резервуары будут находиться под высоким давлением.

Если мы позволим вакуумным резервуарам корабля наполняться воздухом (позволяя клапану PV подниматься), то давление в береговых резервуарах будет продолжать увеличиваться по мере передачи груза с корабля.

В какой-то момент береговым резервуарам потребуется сбросить избыточное давление в атмосферу.

Это может рассматриваться как серьезный инцидент, учитывая токсичность груза.

Итак, суть в том, что в этом случае мы не должны позволять PV-клапану подниматься.

В этом случае настройка датчика давления должна быть на 10% ниже, чем давление подъема PV клапана.

Таким образом, если давление подъема PV клапана составляет -350 мм вод. Ст., Тогда аварийный сигнал будет установлен на -315 мм вод. Ст. Или меньше этого значения. Обычно в этом случае предпочтительнее значение -200 мм вод. Ст.

Прерыватель давления-вакуума (PV)

Прерыватель

PV — это еще один механизм, который действует как вторичное средство вентиляции танкеров с сырой нефтью.

Выключатель

PV расположен и подключен к общей линии IG судна.

PV-Breaker

Прерыватель

PV работает по принципу залитого в него водяного столба. Это позволяет сбросить давление из общей линии IG за счет слива воды, залитой в фотоэлектрический выключатель.

Он также позволяет нарушить вакуум, пропуская воздух внутрь резервуаров через общую линию IG.

PV-Breaker-working

Однако, согласно недавней поправке к СОЛАС, танкеры, построенные после 1 января 2017 года, должны иметь независимую вторичную вентиляцию для каждого резервуара.

Для этих кораблей PV Breaker не может рассматриваться как вторичное средство вентиляции.

Заключение

На танкерах груз загружается в закрытом помещении. Но при погрузке или разгрузке грузов воздух (или пары / инертный газ) должен поступать в цистерны или выходить из них.

Устройства, предусмотренные для этого обмена воздухом / парами / инертным газом, представляют собой вентиляционные устройства на танкерах.

В основном используемые механизмы представляют собой «основные средства вентиляции».Эти устройства обычно представляют собой либо стояк мачты, либо PV-клапаны (высокоскоростные вентиляционные отверстия).

Устройства вентиляции, предусмотренные для автоматического включения в случае отказа основных средств вентиляции, называются «Вторичные средства вентиляции».

Вторичным средством вентиляции может быть 2-й PV-клапан на каждом резервуаре, PV-прерыватель или датчики давления, установленные на каждом резервуаре с аварийным сигналом в CCR.

Датчики давления являются наиболее распространенными вторичными средствами вентиляции цистерн.

Дежурные должны знать необходимые настройки сигнализации для датчиков давления в зависимости от условий эксплуатации.

Согласно поправке к СОЛАС, PV Breaker не считается вторичным средством вентиляции для танкеров, построенных после 1 января 2017 года.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*