Демпферный бак


 

О .П И С А Н И Е (и)920965

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиаэ Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.05.80 (21) 2926636/24-02 с присоединениеМ заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04 ° 82. Бюллетень №14

Дата опубликования описания 18.04.82 (51)M. Кл.

H 02 К 5/12

3ееударствкниый комитет

СССР по делам изабретений н открыткй (53) УДК 621.

° 313. 213 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Г. Балабанов и B.È. Червяковск

Ленинградское производственное электро объединение “Электросила” им.

Ф (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОСТАТОЧНОСТИ ОБЪЕМА

ДЕМПФЕРНОГО БАКА, ЗАПОЛНЕННОГО МАСЛОМ

ДЛЯ УПЛОТНЕНИЙ ТУРБОГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электрома-! шиностроению, в,частнсти к системам маслоснабжения, обеспечивающим работу уплотнений турбогенератора с во-. дородным охлаждением.


Для обеспечения сохранности дета-. лей уплотнений и вала турбогенератора при нарушении маслоснабжения ус« танавливается дополнительное быстродействующее резервирование в виде демпферного бака в системе маслоснабжения. При отказе основных источников маслоснабжения уплотнений турбогенератора срабатывает защита на отключение и останов турбогенератора.

При этом емкость демпферного бака должна быть достаточной для обеспечения маслом .уплотнений за весь период выбега турбогенератора. Для предотвращения повреждений уплотнений 2О при наличии демпферного бака необходима проверка работоспособности системы резервирования, так как из-за изменения состояния уплотнений в одних случаях емкость демпферного бака достаточна для безнасосного останова турбогенератора, а в других нет.

Известен способ определения достаточности объема демпферного бака, при котором фиксируются величины изменения уровня масла в демпферном баке по масломерному стеклу, частота вращения ротора и время выбега турбогенератора 11 1.

Описанный способ носит экспериментальный характер и при недостаточности объема бака может привести к аварийному режиму.

Наиболее близким к изобретению яв” ляется способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора, заключающийся в том, что масло прокачивают насосом через регулятор перепада давлений,демферный бак и уплотнения турбогенератора и измеряют полный расход масла во вре” мя выбега турбогенератора. Расход


3 9209 масла измеряется с помощью контроль ной емкости и сравнивается с объемом демпферного бака (23.

Этот способ сложен в выполнении, неточен и носит, экспериментальный характер.

Цель изобретейия упрощение и повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что снимают кривую зависимости дав- 10 ления масла перед регулятором пере” пара давлений от времени выбега турбогенератора, при остановленном турбогенераторе наполняют опорожненный демпферный бак маслом с помощью на. соса, меняя его давление вентилем перед регулятором перепада в соответствии со снятой кривой, и при заполнении демпферного бака за время, большее .времени выбега турбогенерато- 20 ра, делают вывод о достаточности объема. бака для обеспечения безаварийного останова турбогенератора в безнасосном режиме.

На фиг. 1 представлена схема мас- 25 лоснабжения уплотнений турбогенератора; на фиг. 2 – кривая зависимость давления масла Р перед регулятором перепада давления от времени выбега ротора турбогенератора (P = fit ) . 30

Система маслоснабжения уплотнений турбогенератора состоит из насоса 1, вентилей 2-4, манометра 5, регулятора перепада давлений 6, демпферного бака 7, сигнальных реле уровня 8 и 9, З5 трубопровода 10 связи демпферного бака по водороду и трубопровода 11 подачи масла из демпферного бака к

/ уплотнениям.

Способ определения достаточности 40 объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора, реализуется следующим образом.


В плановый останов турбогенератора снимается кривая зависимости давления масла P по манометру 5,перед регулятором перепада давлений 6 от времени выбега.

При остановленном турбогенераторе при наличии в нем атмосферного,дав- 50 ления воздуха прекращается подача масла на уплотнения путем закрытия вентиля 2, при открытом вентиле 3 опорожняется демпферный бак 7, закрывается вентиль 4, включается насос 1 и производится наполнение демпферного бака маслом путем частичного открывания вентиля 2 до получения по

4 манометру 5 давления Р, равного давлению, которое было при номинальной скорости вращения тербогенератора в соответствии с кривой Р„ = fI tI. В этом положении вентиль 2 удерживается в течение времени, равного времени срабатывания защиты на отключение турбогенератора по уровню масла в демпферном баке. t < плюс t „ согласно кривой P = f(tt. По истечении этого времени вентиль 2 частично прикрывается до получения по манометру 5 давления Pq, которое в соответствии с кривой удерживается время от t „до t и т,д. до полного наполнения демпферного бака, которое контролируется сигнальным реле уровня 8 и 9 в верхней зоне демпферного бака.

Заполнение демпферного бака за время, большее времени выбега турбогенератора, свидетельствует о достаточности объема масла в баке для безаварийного останова турбогенератора в безнасосном режиме. Если демпферный бак полностью заполняется

l при давлении, соответствующем проме жуточному .числу оборотов, то это сви детельствует, что емкость демпферно го бака при данном состоянии уплотнений недостаточна и необходимо принимать меры по улучшению состояния уплотнений .или произвести снятие кривой P = f1 tl со срывом вакуума турбины и последующее наполнение бака по вновь снятой кривой.


Температура масла во время наполнения демпферного бака должна быть равной или максимально близкой к температуре, при которой производится снятие кривой Р, = fI tI.

Штатный манометр на время снятия кривой и наполнения демпферного бака меняется на более точный, контрольный, образцовый манометр.

Операция проверки достаточности масла демпферного бака, может быть совмещена с операцией заполнения демпферного бака маслом после длительного останова или ремонта перед пуском турбогенератора.

Предложенный способ косвенной проверки достаточности масла демпферного бака при безнасосном останове турбогенератора прост, не требует постановки специального эксперимента, дополнительных устройств и приборов, в то же время он позволяет судить о

Формула изобретения

5 9209 достаточности масла демпферного бака с учетом всех временных изменений, которым могут подвергаться уплотне ния и система маслоснабжения.

Способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненно- о го маслом для уплотнений турбогенератора, заключающийся в том, что масло прокачивают насосом через регулятор перепада давлений, демпферный бак и уплотнения турбогенератора и измеряют полный расход масла во время выбега турбогенератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерения, снимают кривую зависимости в


65 6 давления масла перед регулятором перепада давлений от времени выбега турбогенератора, при остановленном турбогенераторе наполняют опорожненный демпферный бак маслом с помощью насоса, меняя его давление вентилем перед регулятором перепада в соответствии со снятой кривой, и при заполнении демпферного бака за время, большее времени выбега турбогенератора, делают вывод о достаточности объема бака для обеспечения безаварийного останова турбогенератора в безнасосном режиме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

“Электрические станции”.”Энергия”, 197 I. Н 2, с. 65-66.

2. “Электрические станции”.”Энергия”, 1971, М 6, с. 31-32.

920965

Р Кгс/сп ек.

0 tp tg tg и й

/7 06/ним

800

Фиг.2

5000 ИОО ЮОО

Филиал ППП “Патент”, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Д. Воинов

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Цомак

Ю Ю O

Заказ 2371/68 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора 


Способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора Способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора Способ определения достаточности объема демпферного бака, заполненного маслом для уплотнений турбогенератора 

www.findpatent.ru

Назначение расширительного бака

Установка данного конструктивного элемента системы водоснабжения позволяет решить несколько технических задач:

  • Создание определенного резерва воды, находящейся под давлением, обеспечивающим подачу в любую точку водозабора. Средний объем расширительного бака (25-30 литров) способен обеспечить расход на одну точку в течение 2-3 минут.
  • Защита элементов сети от возможных гидравлических ударов, которые могут быть спровоцированы попаданием в систему воздуха или значительными перепадами питающей электросети, способными вызвать нестабильную работу насосного оборудования.
  • Уменьшение количество циклов включения-выключения насоса, что позволяет значительно увеличить его рабочий ресурс.

Принцип действия и конструкция расширительного бака

Для монтажа автономных систем водоснабжения в основном применятся закрытые расширительные баки мембранного типа. Конструктивно такой бак представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной на две части — водяная и воздушная. Воздух в камере находится под определенным давлением, обеспечивающим необходимый подпор воды.

Принцип действия устройства достаточно прост. Вода, подаваемая насосной установкой, заполняет емкость, при этом растягивающаяся мембрана уменьшает объем воздушной камеры, при этом давление в ней существенно увеличивается. После того, как давление в расширительном баке водоснабжения достигнет установленного предела, автоматика останавливает насос.

Создаваемый воздушной камерой подпор позволяет обеспечить расход воды во всех точках потребления, при этом автоматика насоса включает его в работу при падении давления ниже установленного значения. В зависимости от условий эксплуатации можно настроить параметры давления включения и выключения насосного оборудования. Бак мембранного типа способен обеспечить устойчивый уверенный расход воды даже в многоэтажных жилых домах.

Типы расширительных баков

Мембранный расширительный бак для водоснабжения обычно выпускается в двух модификациях (в зависимости от типа применяемой мембраны):


  • Более дешевыми считаются модели со стационарной мембраной. Диафрагма такого типа жестко крепится в корпусе агрегата, она отличается прочностью при значительной эластичности. Выбирая такую модификацию бака, стоит помнить о том, что при порыве диафрагмы менять придется всю установку, ремонту или восстановлению она не подлежит. Для защиты внутренней поверхности бака применяется его покраска, ее качество зависит от фирмы-производителя, но не стоит ждать исключительной долговечности от изделий, стоимость которых невысока. В продаже можно встретить модели вертикального и горизонтального типа монтажа.
  • Баки со сменной мембраной считаются более предпочтительным вариантом. Такой агрегат имеет разборный корпус (оснащен откручивающимся фланцем), а мембрана имеет форму мешка, который обеспечивает отсутствие контакта воды с внутренними поверхностями бака. Благодаря этому обеспечивается больший рабочий ресурс устройства. Выбор расширительного бака такого типа должен быть основан не только на общей стоимости изделия, но и на цене на комплектующие (мембраны). Достаточно часто можно встретить недорогие модели, мембраны на которые найти очень тяжело или их стоимость достаточно велика. Поэтому при покупке обращайте внимание на этот момент.

Как без ошибок выбрать расширительный бак

Стоимость комплектующий не единственный критерий, на который стоит обращать внимание.

Главным показателем считается объем устройства, который выбирается в зависимости от следующих показателей:


  • Максимально возможное количество циклов пуска-выключения для эксплуатируемого насосного оборудования. Помните о том, что чем меньше емкость бака, тем чаще будет включаться в работу насос, что может существенно повлиять на его долговечность и работоспособность.
  • Количество точек забора воды, при этом стоит учитывать не только ванну, душевую кабину, умывальник, но и бытовую технику (стиральная или посудомоечная машина и другое).
  • Общее число проживающих в доме людей.
  • Возможность одновременного отбора воды из нескольких точек.

Все эти параметры оказывают свое влияние на оптимальную емкость расширительного бака.

В качестве примерных данных специалисты рекомендуют использовать следующие показатели:

  • Если производительность насоса не превышает 2000 литров в час, при этом в доме проживает не более 2-3 человек, целесообразно остановить свой выбор на агрегате емкостью 20-24 литра, например, расширительный бак Reflex.
  • При необходимости обеспечения потребностей большей семьи (до 8 человек) устанавливается агрегат емкостью 50 литров. При этом производительность насоса не должна превышать 3500 литров в час.
  • При необходимости большего расхода воды применяют расширительные баки, объем которых достигает 100 литров.

Преимуществом современных устройств является то, что сейчас существует возможность подключения дополнительных емкостей для увеличения объема расширительных устройств. То есть, в случае увеличения количества членов семьи или необходимости увеличения расхода воды в силу других обстоятельств, существует возможность подключить дополнительный бак без отключения уже установленного. При этом общая емкость установок будет равняться суммарному объему всех устройств.


Так для обеспечения потребностей большой семьи вы можете приобрести расширительные баки для водоснабжения Джилекс, емкостью по 25 литров.

Эксперты не советуют отдавать предпочтение дешевым установкам сомнительных производителей. Сиюминутная экономия может привести к перерасходу средств в будущем. Лучше всего отдать предпочтение продукции известных компаний, при этом следите за тем, чтобы вам не продали контрафактную продукцию под видом изделий популярных брендов.

Правила монтажа расширительных баков

По типу установки разделяют горизонтальные и вертикальные баки. Отличий в технических характеристиках у таких моделей нет, просто данную категорию необходимо учитывать при монтаже и подключении. Установка расширительного бака для водоснабжения в принципе не имеет особых сложностей, она вполне может быть выполнена самостоятельно (при наличии опыта монтажа водопроводных сетей).

Но при монтаже необходимо учитывать ряд правил:

  • Агрегат устанавливается таким образом, чтобы был обеспечен доступ к нему для выполнения ремонтных и профилактических работ. Поэтому при выборе стоит учитывать и размеры помещения, в котором будет установлен бак.
  • Подключения к трубопроводам следует выполнять с применением быстроразъемных резьбовых фитингов (американки), это обеспечит возможность отключения от сети при необходимости.
  • Подсоединяемый трубопровод должен иметь равный или больший чем сечение приемного патрубка.
  • Корпус расширительного бака необходимо заземлить, это позволит избежать электрокоррозионных процессов, которые могут существенно сократить срок эксплуатации устройства.
  • Между насосным оборудованием и баком не должно быть никаких устройств, способных увеличить гидравлическое сопротивление сети.

Установка расширительного бака способна существенно повысить эффективность автономного водоснабжения. Но стоит помнить о том, что огромную роль играют грамотный выбор и монтаж, с соблюдением технологических требований.

Если у вас недостаточно опыта в данных вопросах, то стоит доверить их решение профессионалу, который сможет учесть все нюансы и смонтировать наиболее оптимальную модель расширительного бака. При этом не старайтесь сэкономить на данном агрегате, только качественные сертифицированные установки смогут прослужить вам достаточно долго без поломок и дорогостоящего ремонта.

Демпферный бак


canalizator-pro.ru

Долой путаницу

В магазинах сантехники вы можете встретить две разновидности этих устройств, отличающиеся друг от друга цветом:

Изображение Описание
 

1. Устанавливаемые на отопление — водоснабжение расширительные баки обычно красные и в полном соответствии с названием предназначены для компенсации теплового расширения воды или жидкого теплоносителя при нагреве. Жидкости практически не сжимаются, и при их расширении давление в замкнутом контуре начинает расти с катастрофической скоростью; воздушная подушка тормозит его рост.
 Гидроаккумуляторы, или расширительные баки для систем питьевого водоснабжения — синие 2. Гидроаккумуляторы — синего цвета (см. Гидроаккумуляторы для водоснабжения) . Они позволяют создать автономный запас холодной воды, и выполняют функцию демпфера. То есть, гасят скачки давления при открытии/закрытии запорной арматуры и включении/выключении подающего воду насоса.

Узнать больше о мембранных баках вам поможет видео в этой статье.

Устройство

Как устроены расширительные баки для водоснабжения?

Мембранный бачок — это стальная емкость с патрубком для подключения к водопроводу или системе отопления и золотником для накачки. Она разделена эластичной мембраной на два отсека — воздушный и водяной. Воздушный отсек нередко вместо воздуха заполняется азотом, исключающим поражение стенок бачка коррозией.

Любопытно: расширительный бак системы горячего водоснабжения или отопления обычно снабжается мембраной с повышенной термостойкостью. Никаких других конструктивных различий между ним и гидроаккумулятором нет, поэтому расширительный бачок можно смело использовать в роли гидроаккумулятора.

Схемы

Теперь давайте более детально разберемся, зачем нужен расширительный бак в системе водоснабжения, на примере конкретных схем.

Обвязка бойлера

Обвязка бойлера обычно включает два установленных на его входном патрубке элемента арматуры:

Изображение Описание
Обратный клапан. Он пропускает холодную воду из водопровода внутрь накопительного водонагревателя, но не позволяет ей выливаться обратно при отключении ХВС.
Предохранительный клапан. Поскольку обратный клапан превращает водопровод и бойлер в замкнутый контур, при нагреве воды в нем начинает быстро расти давление. Когда оно достигает опасных значений, предохранительный клапан сбрасывает избыток воды через дренажную трубку.

Полезно: объединенные в одном корпусе обратный и предохранительный клапаны часто продаются под названием «группа безопасности бойлера».

Пока объем бойлера невелик, потери нагретой воды незначительны или отсутствуют (тепловое расширение компенсируется упругостью стенок водопровода). А вот при его значительном объеме горячая вода сбрасывается в дренаж литрами и десятками литров, что заметно сказывается на расходах на нужды ГВС.

Подключение расширительного бака к системе водоснабжения полностью исключает потерю нагретой воды. Ее избыток вмещается мембранным бачком, что сопровождается незначительным ростом давления в контуре.

Насколько большим должен быть расширительный бак на систему водоснабжения с бойлером известного объема?

Обычно он берется равным 10% от объема бойлера. Да, тепловое расширение воды в разумных пределах температуры меньше 10%; однако не забывайте про то, что вместимость отсека для воды не равна полному объему мембранного бачка: часть этого объема занята воздухом.

Поэтому на практике используется округление в большую сторону: бак расширительный для водоснабжения 50 литров способен обеспечить безопасную работу 500-литрового бойлера.

Запас воды

Как использовать гидроаккумулятор или расширительный бак для холодного водоснабжения, обеспечив себя водой на время ее периодических отключений?

Инструкция по монтажу прибора своими руками  предельно проста и состоит всего из двух пунктов:

  1. Подключите патрубок бачка к любому участку водопровода гибкой или жесткой подводкой;
  1. На вводе ХВС установите обратный клапан. Он не позволит воде сливаться из бака в отключенный и сброшенный магистральный водопровод.

Обратите внимание: полезная емкость мембранного бака заметно отличается от его полного объема. Например, расширительный бак системы водоснабжения 500 литров, способен запасти на случай отключения не больше 250 литров воды.

Вода из скважины

Как установить расширительный бак в системе водоснабжения с подачей воды из скважины или колодца? Он опять-таки монтируется в любой точке водопровода.

Помимо мембранного бака, такая система включает:

Изображение Описание
Погружной или поверхностный насос. Он поднимает воду и создает избыточный напор, обеспечивающий работу сантехнических приборов.
Обратный клапан. Он ставится после погружного насоса или на всасывающем патрубке поверхностной насосной станции.
Автоматическое реле, управляющее работой насоса (то есть включающее его при падении давления в контуре и выключающее при достижении давлением верхнего критического значения.

Какое давление в расширительном баке системы водоснабжения нужно поддерживать?

Ответ нельзя дать, на зная настроек автоматики  управления насосом. Давление в расширительном бачке водоснабжения должно быть немного ниже (примерно на 0,2 атмосферы) давления включения подкачки воды из скважины. В этом случае насос будет запускаться до того, как остатки воды из мембранного бачка вытекут через открытый кран.

Как накачать расширительный бак в системе водоснабжения, если давление в нем упало ниже необходимого? Это можно сделать любым воздушным насосом — велосипедным, автомобильным и т.д. Шланг насоса подключается к золотнику на мембранном бачке.

Вода из емкости

Водоснабжение из накопительной емкости практикуется в садовых товариществах с  подачей воды по графику, а также там, где изношенные магистрали водоснабжения часто отключаются для ремонта. Самый простой способ подачи воды в водопровод — самотеком, из установленного на чердаке бака.

Однако такая схема имеет три серьезных недостатка:

  1. Запас воды ограничен прочностью перекрытия;
  2. Чердак должен быть утепленным и отапливаемым, иначе вода замерзнет в первые же заморозки;
  3. Напор в самотечном водопроводе ограничен расстоянием по вертикали между баком и краном. Между тем для нормальной работы бытовой техники (проточных водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин) нужен напор не менее 3 метров (0,3 кгс/см2).

Подача воды из емкости, установленной в подвале, подполе или цокольном этаже, с помощью насосной станции лишена всех этих недостатков: вес стоящего на поверхности грунта или стяжки бака ничем не ограничен, напор создает насос, а температура грунта ниже уровня промерзания круглый год выше нуля.

Какую роль в этой схеме выполняет расширительный бак для систем водоснабжения? Ту же, что и при подаче воды из скважины: сглаживает скачки давления и позволяет насосу простаивать при незначительном расходе воды.

Какой должна быть схема подключения расширительного бака для водоснабжения? Опять-таки такой же, как при автономном водоснабжении из скважины или колодца.

Однако: на практике на подачу воды из емкости обычно ставится поверхностная насосная станция, представляющая собой насос, автоматическое реле с датчиком давления и гидроаккумулятор на одной станине.

Борьба с гидроударами

Гидроударом называется кратковременный скачок давления, возникающий в замкнутом контуре вследствие инерции движущегося потока воды при его мгновенной остановке. Гидроудар часто выводит давление за пределы прочности труб и гибких подводок; последствия весьма предсказуемы — владелец получает разрывы водопровода по швам и фитинговым соединениям.

Если к водопроводу подключены расширительные баки — водоснабжение делается абсолютно безопасным: воздушная емкость и в этом случае исполняет роль демпфера. Бачок небольшого объема монтируется на вводе водоснабжения или (при коллекторной разводке воды) на коллекторе.

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю в проектировании и монтаже собственного водопровода. Успехов!

moikolodets.ru

Закрытый демпфер

При закрытой системе теплоснабжения загородного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя нередко устанавливают закрытый мембранный демпфер (как с переменным, так и с постоянным избыточным давлением воздуха в газовой камере). Закрытый расширительный бак обычно монтируют в котельном пункте и подключают к обратной магистрали перед циркулярным насосом (Рисунок).

Схема монтажа закрытого мембранного расширительного бака: 1 - теплообменник; 2 - расширительный бак; 3 - циркуляционный насос Схема монтажа закрытого мембранного расширительного бака: 1 – теплообменник; 2 – расширительный бак; 3 – циркуляционный насос

Закрытый демпфер с переменным давлением в газовой камере представляет собой цилиндрический сосуд, разделенный мембраной на 2 камеры – водяную и газовую (воздушную), наполненную воздухом или азотом под давлением (Рисунок). Корпус бака изготовлен из листовой высококачественной стали и покрыт печной эмалью. Со стороны газовой камеры имеется пневмоклапан, регулирующий давление воздуха в демпфере. При нагревании воды избыток водного объема поступает в водную камеру демпфера, сжимая воздух или азот по другую сторону разделительной мембраньи При охлаждении под воздействием высокого давления в газовой камере вода вытесняется из расширительного бака и снова поступает в систему отопления. Давление в водяной и газовой камерах постоянно изменяется и стремится к выравниванию. Поступление и выход воды осуществляются через присоединительный патрубок. Закрытый демпфер с постоянным давлением в газовой камере дополнительно оборудован специальным автоматическим компрессо

Закрытый мембранный расширительный бак: 1 - воздушный клапан; 2 - пространство для газа; 3 - мембрана Закрытый мембранный расширительный бак: 1 – воздушный клапан; 2 – пространство для газа; 3 – мембрана

ром, поддерживающим избыточное давление в газовой камере на одинаково высоком уровне, даже во время остывания воды. При нагревании воды автоматически открывается воздушный клапан, через который из демпфера выводится избыток воздуха, в результате давление остается на заданном уровне. Расширительный бак с постоянным давлением устанавливают в системе отопления с большим объемом воды (более 3000 л) и высоким статическим давлением (более 200 кПа).

Для теплоснабжения домов с большим объемом воды также используют установку с управляющим насосом, который автоматически поддерживаете системе избыточное давление (Рисунок). При нагревании воды открывается перепускной клапан установки, – и вода поступает в накопительную емкость. При остывании воды включается насос, который принудительным образом закачивает воду из накопительного бака в систему отопления, тем самым поддерживая в ней постоянное давление.

По сравнению с открытым демпфером мембранный расширительный бак имеет ряд преимуществ:

—    свободное расположение в доме: закрытый демпфер необязательно устанавливать на чердаке;

—   отсутствие контакта воды с воздухом, что означает не возможность дополнительного растворения в воде кислорода и, следовательно, увеличение срока службы отопительного оборудования;

—    небольшой риск образования воздушных пузырей в отопительных приборах верхних этажей (из-за избыточного давления в верхней точке системы отопления);

—   экономичность системы отопления (по совокупности факторов).

Ведущие производители мембранных расширительных баков – немецкая компания "Reflex" и итальянская фирма "Varem".

Установке с управляющим насосом: 1 - пульт управления; 2 - выбор операций; 3 • основной выключатель; 4 - датчик сбоя системы; 5 - усиливающий насос; 6 - обратный клапан; 7 - подключение к системе; 8 - датчик давления; 9 - перепускной клапан; 10- сливной кран; 11 - клапан предохранительный; 12 - подключение подпитки; 13 - подключение дополнительной емкости; 14 - манометр; 15- распределительный коллектор; 16- гибкое соединение; 17- удаление воздуха из воздушной камеры; 18 - воздушный крюк; 19 - накопительная емкость; 20 - датчик измерения объема воды; 21 - масляный динамометр; 22 - подсоединение емкости; 23 - кран слива Установке с управляющим насосом: 1 – пульт управления; 2 – выбор операций; 3 • основной выключатель; 4 – датчик сбоя системы; 5 – усиливающий насос; 6 – обратный клапан; 7 – подключение к системе; 8 – датчик давления; 9 – перепускной клапан; 10- сливной кран; 11 – клапан предохранительный; 12 – подключение подпитки; 13 – подключение дополнительной емкости; 14 – манометр; 15- распределительный коллектор; 16- гибкое соединение; 17- удаление воздуха из воздушной камеры; 18 – воздушный крюк; 19 – накопительная емкость; 20 – датчик измерения объема воды; 21 – масляный динамометр; 22 – подсоединение емкости; 23 – кран слива

domsnulya.ru

Характеристика закрытых расширительных баков

Гидробак (или гидроаккумулятор, расширительный бак) — это металлическая герметическая емкость, которая служит для поддержания стабильного напора в водопроводе и создания разных по объему запасов воды.

На первый взгляд, выбор и установка этого устройства не должна вызвать трудностей — в любом интернет-магазине можно увидеть множество моделей, которые лишь немного отличаются по форме и объему, но существенно не отличаются по своей функциональности. Но это совсем не так. В устройстве расширительного бака и принципе его работы есть много нюансов.

Особенности устройства и конструкции

Разные модели расширительных баков могут иметь ограничения по способу использования — некоторые рассчитаны только на работу с технической водой, другие могут использоваться для питьевой воды.

По конструкции гидроаккумуляторы различают:

  • резервуары со сменной грушей;
  • емкости с фиксированной мембраной;
  • гидробаки без мембраны.

С одной стороны резервуара со съемной мембраной (у бака с нижним подключением — внизу) есть специальный фланец с резьбой, к которому и крепится груша. С обратной стороны имеется ниппель, для накачивания или стравливания воздуха, газа. Он рассчитан на подключение к обычному автомобильному насосу.

В баке со сменной грушей вода накачивается в мембрану, не соприкасаясь с металлической поверхностью. Замена мембраны происходит путем откручивания фланца, который удерживают болты. В больших емкостях, для стабилизации заполнения, задняя стенка мембраны дополнительно крепится к ниппелю.

Внутреннее пространство бака с фиксированной мембраной разделяется ею на два отсека. В одном находится газ (воздух), в другой поступает вода. Внутренняя поверхность такого резервуара покрыта влагостойкой краской.

Существуют также гидробаки без мембраны. В них отсеки для воды и воздуха ничем не разделены. Принцип их действия также основан на взаимном давлении воды и воздуха, но при таком открытом взаимодействии происходит смешивание двух веществ. Достоинство таких устройств — отсутствие мембраны или груши, которая является слабым звеном в привычных гидроаккумуляторах.

Диффузия воды и воздуха заставляет обслуживать баки достаточно часто. Около одного раза за сезон приходится подкачивать воздух, который постепенно смешивается с водой. Значительное уменьшение объема воздуха, даже при нормальном давлении в баке, становиться причиной частого включения насоса.

Принцип работы гидроаккумулятора

Закрытые гидробаки для водоснабжения работают по такой схеме: насос подает воду в грушу, постепенно заполняя ее, мембрана увеличивается и происходит сжатие воздуха, который находится между грушей и металлическим корпусом. Чем больше воды поступает в грушу, тем больше она давит на воздух, а тот, в свою очередь, стремится вытолкнуть ее из емкости. В результате в резервуаре повышается давление, это приводит к отключению насоса.

Некоторое время, когда в системе происходит расход воды, сжатый воздух поддерживает напор. Он выталкивает воду в водопровод. Когда ее количество в мембране уменьшается настолько, что давление опускается до нижнего предела, срабатывает реле, снова включая насос.

Классификация по области применения

Нельзя путать баки для водоснабжения и для отопительной системы, поэтому при выборе нужно узнать их предназначение. Для четкой идентификации производители окрашивают гидроаккумуляторы для отопления в красный, для водоснабжения — в синий цвет. Но некоторые не придерживаются такой маркировки, поэтому отличительной чертой устройств могут послужить такие данные:

  • для водоснабжения максимальная температура использования гидроаккумулятора будет составлять до 70 °C, допустимое давление может достигать 10 бар;
  • устройства, предназначенные для системы отопления, могут выдерживать температуру до +120 °C, рабочее давление расширительного бака зачастую не бывает выше 1,5 бар.

Все самые важные параметры указаны на декоративном колпачке (шильдике), который закрывает ниппель.

Список функций, которые выполняет гидробак в системе ХВ (холодного водоснабжения), гораздо шире:

  • Поддержание ровного и постоянного напора в водопроводе. Благодаря давлению воздуха, напор некоторое время поддерживается даже при выключенном насосе, пока не упадет до установленного минимума и в работу опять не включится насос. Таким образом напор в системе сохраняется даже при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов.
  • Предохранение от износа насосного оборудования. Запасы воды, содержащийся в баке, позволяет некоторое время использовать водопровод, не включая насос. Это уменьшает количество срабатываний насоса за единицу времени и продлевает его работу.
  • Защита от гидроударов. Резкий скачок давления в водопроводе при включении насоса может достичь 10 и более атмосфер, что негативно сказывается на всех элементах системы. Мембранный бак берет на себя удар, выравнивая давление.
  • Создание запасов воды. При отключении электричества система водоснабжения хоть недолго, но, все же, еще некоторые время будет отдавать воду.

Для обвязки водонагревателя используют расширительные баки, которые могут выдерживать высокие температуры.

Материалы для гидропневматического оборудования

Мембрана расширительного бака изготавливается из разных материалов, которые при эксплуатации выдерживают разный диапазон температур. В гидроаккумуляторах применяют:

  • Натуральную каучуковую резину — NATURAL. Материал может контактировать с питьевой водой, применяется для аккумулирования холодной воды. Со временем может начать пропускать воду. Выдерживает температуру от -10 и до 50 °C выше нуля.
  • Синтетическая бутиловая резина — BUTYL. Наиболее универсальна, водонепроницаема, применяется для станций водоснабжения, подходит для питьевой воды. Температура эксплуатации может колебаться от -10 и до 100 °C.
  • Синтетическая резина из этилен-пропилена — EPDM. Более водопроницаемая, чем предыдущая, может контактировать с питьевой водой. Диапазон допустимых температур — от -10 и до 100 °C.
  • Резина SBR применяется только для технической воды. Температура использования та же, что и у предыдущих марок.

Для организации холодного водоснабжения необходимо выбирать баки с грушей, изготовленной из пищевой резины с усовершенствованными эластичными свойствами, которая позволят лучше гасить гидравлические удары и поддерживать стабильный напор воды в системе.

Корпус бака чаще всего производят из легированной стали, стойкой к коррозии, покрытой снаружи лакокрасочным покрытием. В продаже также можно встретить емкости из нержавейки, очень прочные, но при этом дорогие.

Расчет объема бака перед выбором

В продажу поступают баки вместимостью от 24 до 1000 л. Какой именно выбрать, подскажут расчеты, результат которых следует округлять в сторону увеличения. Выбирая бак со съемной мембраной, следует помнить, что объем воды занимает 30% от общего объема емкости, то есть, в 100-литровом резервуаре запас воды будет равен приблизительно 30 литрам.

Особенностью маленьких баков есть то, что они зачастую не имеют клапана, чтобы стравливать воздух из резиновой груши. Это может создать неудобства при эксплуатации. Большие емкости имеют такой клапан, и помимо создания большего запаса воды, лучше справляются с поддержанием стабильного напора в системе.

Расчет общего объема гидробака для водоснабжения закрытого типа рассчитывают по такой формуле:

Vt=K*Amax*((1+Pmax)*(1+Pmin))/(Pmax-Pmin)*(1+Pвозд.)

Где:

  • Vt — полный объем гидробака;
  • Amax – максимально возможное расходование воды в минуту, литр;
  • К – коэффициент (см. табл.), зависящий от мощности насоса;
  • Pmax – настройки реле при отключении оборудования, бар;
  • Pmin – настройки реле при запуске оборудования, бар;
  • Pвозд. – давление в гидробаке (в его газовой полости), бар.

Коэффициент К можно определить по следующей таблице:

Некоторые производители также считают объем гидробака по другому:

Горизонтальная и вертикальная ориентация

Выбор между вертикальным и горизонтальным баком заключается в особенностях помещения. Если комната небольшая или объем емкости внушительный, то чтобы не занимать много места, устанавливают вертикальную емкость.

Горизонтальный бак имеет меньшую вместительность, может подвешиваться на стене, а также служить опорой для установки поверхностного насоса. Для его монтажа предусмотрены специальные крепления. Большие баки производятся только в вертикальном исполнении и устанавливаются на ножки.

Подытоживая все вышесказанное, можно отметить, что выбор гидроаккумулятора предстоит совершать между такими отличительными свойствами:

  • рабочее давление;
  • страна производитель;
  • больший или меньший объем;
  • сменная или нет резиновая мембрана;
  • мембрана для технической или питьевой воды;
  • материал корпуса — нержавеющая или эмалированная сталь.

Чтобы в будущем не было трудностей с заменой комплектующих, лучше выбирать самые ходовые модели устройств. Резиновые груши к ним всегда есть в свободной продаже, если понадобиться срочная замена, не придется долго ожидать доставки.

Схемы подключения гидробаков

Для системы горячего водоснабжения установку расширительного бака проводят на участке циркуляционной магистрали, всасывающей линии насоса, ближе к водонагревателю. Бак оборудуется:

  • манометром, предохранительным клапаном, воздухоотводчиком — группа безопастности;
  • запорным клапаном с устройством, которое предотвращает случайное перекрытие.

В водопроводной системе, где присутствует водонагревательное оборудование, устройство берет на себя выполнение функций расширительного бака.

В системе ХВ главное правило при установке гидроаккумулятора — монтаж в начале обвязки, ближе к насосу. В схеме подключения обязательно присутствуют:

  • обратный и запорный клапан;
  • группа безопасности.

Схемы подключения могут быть очень разными. Поключенный гидробак нормализует работу оборудования, уменьшая количество включений насоса за единицу времени и этим продлевая срок его службы.

В схеме с повысительной насосной станцией один из насосов работает постоянно. Такая система устанавливается для домов или зданий с высоким водопотреблением. Гидробак здесь служит в для нейтрализации скачков давления, а для аккумулирования воды устанавливают емкость как можно большего объема.

Выполнение установки расширительного бака

Перед началом работ проверяют гидроаккумулятор на отсутствие повреждений. Установку устройства проводят в звукоизолированном помещении, при плюсовой температуре. Чтобы иметь доступ к крану для слива, запорной арматуре и т. п., расстояние от бака до потолочного перекрытия и стен оставляют не меньше 0,6 м.

В помещении также необходимо предусмотреть возможность наполнения бака и слива воды. Крепеж и место для монтажа должно выдерживать 100%-ю заполненность емкости.

Гидроаккумулятр не должен подвергаться механической и статистической нагрузке, нежелательно допускать воздействие на него труб и агрегатов. Бак привинчивают к полу, используя резиновые прокладки. На входе в гидробак устанавливают обратный клапан, кран для слива.

Перечисленные шаги требовались для устройства обвязки гидроаккумулятора, которую производили на дневной поверхности. Для дальнейших действия надо переместиться в кессон.

После проведения финишной сборки системы остается провести контрольные испытания и запустить контур водоснабжения.

Особенности регулировки гидроаккумулятора

Расширительные баки для водоснабжения поступают в продажу со стандартными настройками производителя — зачастую давление в воздушном отсеке уже установлено на значении 1,5 бар. Допустимое давление всегда указано на этикетке и производитель не рекомендует отклоняться от заданных параметров, особенно в сторону его увеличения.

Перед тем как приступить к регулировке, систему отключают от электросети и закрывают запорные вентили. Мембранный бак полностью опустошают, сливая воду — точный показатель давления можно измерить только при пустом отсеке для воды.

Далее снимают показатели давления с помощью точного манометра. Для этого с золотника снимают декоративный колпачок и подносят прибор. Если давление отличается от требуемого, то его приводят в соответствие, накачивая или стравливая лишний воздух.

При регулировке давления в газовом отсеке бака производитель заполняет его инертным газом, например, осушенным азотом. Это предотвращает коррозию внутренней поверхности. Поэтому пользователям также рекомендуется использовать для увеличения давления технический азот.

Настройка давления бака в системе водоснабжения

Давление в баке закрытого типа устанавливается всегда несколько ниже (на 10%), чем уровень давления при запуске насоса. Регулируя давление в устройстве можно корректировать напор воды. Чем меньшим будет давление газа в гидробаке (но не меньше 1 бар), тем больше он будет вмещать в себе воды.

Напор при этом станет неравномерным — сильным при наполненном резервуаре и все более слабым при его опустошении. Чтобы обеспечить сильный и ровный поток воды устанавливают давление в камере с воздухом или газом в пределах 1,5 бар.

Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя

Расширительный бак, который используется для горячего водоснабжения, изначально не должен содержать воды. Давление в устройстве устанавливается на показателе, который на 0,2 больше чем верхний порог отключения насоса. Например, если реле настроено на отключение оборудования при показателях давления в 4 бар, то давление в газовом отсеке расширительного бака должно устанавливаться на значении 4,2 бар.

Установленный в обвязке водонагревателя, бак не служит для поддержания давления. Он призван компенсировать расширение тогда, когда происходит нагрев воды. Если установить давление в нем на меньшее значение, то в баке будет постоянно находиться вода.

Правила обслуживания гидробака

Плановый осмотр расширительного бака заключается в проверке давления в газовом отсеке. Необходимо также провести осмотр клапанов, запорной арматуры, воздухоотводчика, проверить работу манометра. Чтобы убедиться в целостности бака проводят внешний осмотр.

Несмотря на всю простоту устройства, расширительные баки для водоснабжения все же не вечны и могут сломаться. Характерные причины — разрыв мембраны или потеря воздуха через ниппель. Признаки поломок можно определить по частому срабатыванию насоса, появлению шума в системе водопровода. Понимание принципа работы гидроаккумулятора — это первый шаг к правильному обслуживанию и устранению неисправностей.

Монтаж гидробака открытого типа

Устройство открытого типа используется все реже, так как требует постоянного вмешательства пользователя в свою работу. Открытый расширительный бак — это негерметичная емкость, которая служит для образования давления в водопроводе, аккумулирования воды, а также служит в качестве расширительной камеры.

Бак устанавливают выше самой верхней сантехнической точки, например, на чердаке, вода в систему поступает самотеком. Каждый метр, на который поднимается устройство, увеличивает давление в водопроводе на 0,1 атмосфер. Чтобы автоматизировать процесс обеспечения водой, бак оснащают поплавковым переключателем и устанавливают автоматическое реле, которое будет включать и отключать насос.

Такой способ организации водоснабжения требует регулярного контроля пользователя, иначе вода при отрицательных температурах может замерзнуть (если помещение не отапливается). Жидкость будет испаряться, поэтому придется постоянно доливать ее.

Кроме того, такая емкость громоздкая и не эстетичная, для нее обязательно нужно иметь в доме чердачное помещение. Но главный недостаток устройства — бак не приспособлен работать в условиях высокого напора воды в системе.

Полезное видео по теме

Все о расширительных баках — классификация, предназначение, регулировка и признаки неполадок:

Неправильная работа насосной станции часто связана с неисправностями гидроаккумулятора:

Нюансы выбора гидробаков для водоснабжения:

Еще на этапе планирования и разработки водопроводной системы необходимо продумать все принципиально важные моменты и просчитать все параметры. Если нет уверенности в непогрешимости своих расчетов и правильном выборе гидробака для водоснабжения, лучше обратиться к специалистам.

Многие фирмы, которые занимаются реализацией профессионального оборудования, предоставляют консультации или даже проводят расчеты бесплатно. Это поможет избежать ошибок и лишних трат.

sovet-ingenera.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.