Вопрос – 3. Закрытый расширительный бак, устройство и схема присоединения к трубам системы отопления.

Дата добавления: 2014-09-05 | Просмотров: 1512

Закрытый расширительный бак располагается непосредственно в тепловом пункте здания или на тепловых станциях и служит только для компенсации излишних объемов воды (Рис. 10.6)

Рис. 10.6. Установка закрытого расширительного бака в системе водяного отопления с зависимым присоединением тепловой сети;

1 - теплообменник; 2 - закрытый расширительный бак; 3 – циркуляционный насос; 4 – отопительный прибор.

Современная конструкция закрытого расширительного бака изготовленного из листовой стали цилиндрической формы разделенной на две части резиновой мембраной (Рис. 10.7)

Одна часть предназначена для воды системы отопления, другая заполнена в заводских условиях инертным газом (озоном) под давлением.

Применяются баки без разделительной мембраны.

Рис. 10.7. Конструкция закрытого расширительного бака с мембраной:

1 – корпус; 2 – вода; 3 – инертный газ; 4 – мембрана; 5 – верхний уровень мембраны;

6 – нижний уровень мембраны; 7 – патрубок.

- На рис. 10.7 показана конструкция закрытого расширительного бака с упругой мембраной разделяющей две среды – воду – 2 и инертный газ – 1.

- При нагревании избыток объема воды поступает через патрубок – 7 сжимая воздух или газ, находящегося в нем.

- При этом повышается давление как в баке, так и в системе отопления в целом и может достичь критического состояния (Р_max) и разрушить систему. В этом случаи происходит сброс части воды через предохранительный клапан.

- В другом случаи при понижении температуры воды ее объем и уровень в баке уменьшается, что может вызвать понижение давления (P_min) в системе отопления до значения, вызывающих вскипание воды и подсос воздуха из атмосферы.

- Следовательно объем закрытого расширительного бака и диапазоны изменения давления Р_max и Р_min должны быть обоснованы и определятся расчетом.

- Полезный объем закрытого расширительного бака определяется по формуле:

Где ΔVс.о. – увеличение объема воды в системе отопления при нагревании и определяется по формуле:

ΔV_с.о.=βΔt V_с.о.;

Pa – абсолютное давление в баке до первого поступление воды.

Рmin – минимальное необходимое давление воды в баке при минимальном уровне (Рис. 10.7)

Рmax – максимальное допустимое давление воды в баке при максимальном уровне.

- Минимальное необходимое давление Pmin в закрытом расширительном баке равно гидростатическому давлению Р2 (рис. 10.6) на уровне установки бака с запасом Рверх во избежании вскипания воды и подсоса воздуха и определяется по формуле:

Р_min = P_a + P₂ + P_верх.

- Максимально допустимое давление воды в баке Pmax принимают в зависимости от рабочего давления Pраб (рис. 10.6) допустимого для элементов сисетмы отопления в низшей точки Pраб(ниж) и определяется по формуле:

Р_max = P_a + P_раб –( ΔР_н + P₁)

Где P₂ – гидростатическое давление пропорционально расстоянию h₂ (рис. 10.6)

P_верх – давление в верхней точки системы отопления

P_раб – рабочее давление в низшей точке системы отопления (рис. 10.6)

P₁ – гидростатическое давление пропорционально расстоянию h₁ (рис. 10.6)

ΔР_н – давление развиваемое циркуляционным насосом.

- Следовательно размеры закрытого расширительного бака строго зависят от гидравлического режима в системе отопления, объема и температуры воды, давления циркуляционного насоса и места его включения.

- Рассмотрим варианты установки закрытого расширительного бака в тепловом центре без мембраны с регулируемым избыточным давлением (рис. 10.8 «а») и с мембраной (рис. 10.8 «б»)

а)

б)

Рис. 10.8 Схема установки закрытого расширительного бака: а – бак без мембраны; б – бак с мембраной. 1 – расширительный бак; 2 – компрессор; 3 – газовый баллон; 4 – редукционный клапан; 5 – датчик давления; 6 – предохранительный клапан; 7 – электродвигатель; 8 – водомерное стекло; 9 – соединительная труба с обратной магистралью; 10 – инертный газ; 11 – расширительный бак; 12 – мембрана; 13 – вода; 14 – предохранительный клапан; 15 – кран для слива воды; 16 – подающая магистраль; 17 – воздушный кран; 18 – соединительная труба; 19 – штуцер для заполнения бака инертным газом; 20 – теплообменник.

- На рис. 10.8 «а» показана установка в тепловом центре закрытого расширительного бака без мембраны с регулируемым избыточным давлением.

- В этом варианте в баке поддерживается либо сжатым воздухом от компрессора – 2 или инертным газом из баллона – 3. Действие компрессора – 2 автоматизируется.

- На рис. 10.8 «б» показана установка закрытого расширительного бака с упругой мембраной – 12, разделяющей две среды – воду -13 и газ – 10.

- Мембрана – 12 до нагревания воды в системе отопления прилегает к стенке бака в зоне заполнения водой.

- При нагревании избытки объема воды поступают в бак, сжимая воздух или газ. При этом повышается давление как в баке, так и в системе отопления, что может вызвать разрушение системы. Во избежание аварии происходит сброс воды через предохранительный клапан – 6 и 14.

- При понижении температуры воды давление в высших точках системы отопления может оказаться ниже минимального, что может вызвать вскипание воды или подсос воздуха из атмосферы.

- Следовательно, объем закрытого расширительного бака строго определяется допустимым диапазоном давления P_min и P_max.

Контрольные вопросы

1. Объясните причину обуславливающую установку расширительного бака в системах водяного отопления.
2. Охарактеризуйте место установки открытого и закрытого расширительного бака.
3. Изложите методику расчета и объема открытого расширительного бака.
4. Изложите методику расчета закрытого расширительного бака.
5. Исследуйте работу открытого и закрытого расширительного бака в зависимости от изменения температуры и давления воды в системе отопления.

Ответы на эти вопросы студент должен подготовить к следующей лекции.

Конец лекции десятой темы