Viss par izplešanās tvertni apkurei: kāpēc tas ir vajadzīgs, kā tas darbojas un kā to izvēlēties?

Jebkura dzesēšanas šķidruma fizikālās īpašības praktiski neļauj šim šķidrumam saspiest. Mēģinājums pat nedaudz samazināt skaļumu nekavējoties izraisa strauju spiediena lēcienu. Ūdens, karsējot diapazonā no 20 līdz 90 ° C, izplešas. Šīs divas īpašības izskaidro nepieciešamību sistēmā atvēlēt vietu dzesēšanas šķidruma "elpošanai". Apkures izplešanās tvertnei jānodrošina droša un uzticama visu inženiertehniskās sistēmas sastāvdaļu darbība. Tās darbības ilgums tieši ir atkarīgs no tā, vai šis elements tika pareizi izvēlēts un uzstādīts.

Izplešanās tvertņu veidi un to salīdzinājums

Apkures sistēmā var uzstādīt dažāda veida izplešanās tvertnes.

Atveriet izplešanās tvertnes

Atvērta izplešanās tvertne ir atvērta tvertne, kurā vienmēr varat pievienot dzesēšanas šķidrumu. Tam nav nepieciešami noslēgvārsti, gumijas membrāna un pat pārsegs. Parasti spaini caur to “pievieno” sistēmas šķidrumam, kaut arī ūdens krānu vienmēr var izņemt no ūdens padeves.

Atvērtās izplešanās tvertnes darbības shēma: 1 - tvertnes korpuss; 2 - dzesēšanas šķidruma līmenis; 3 - aukstā caurule; 4 - notekcaurule; 5 - drošības vārsts; 6 - slēgvārsts; 7 - apkures sistēmas caurules stāvvada augstākais punkts

Pirms dažām desmitgadēm plaši tika izmantotas atvērtas struktūras, kas kompensēja dzesēšanas šķidruma tilpuma izmaiņas dabiskās cirkulācijas laikā. Tomēr pastāvīga šķidruma līmeņa uzraudzība un tā “uzpildīšana”, uzstādīšanas grūtības augšējā punktā, zems spiediens un metāla korozija - tas viss noveda pie priekša slēgtām sistēmām un tvertnēm.

Slēgtas izplešanās tvertnes

Ja dzesēšanas šķidrums cirkulē sūknī, viņi uzstāda slēgtas tvertnes, kuras tautā dēvē par “membrānām”. Tas vienmēr ir krāsots sarkanā krāsā un ir strukturāli noslēgts konteiners, kura iekšpusē ir uzstādīta membrāna, kas izgatavota no tehniskās gumijas. Bet zilajās tvertnēs, kas paredzētas karstā ūdens piegādes organizēšanai, tiek izmantota mazāk izturīga pārtikas gumija.

Izplešanās tvertnes ierīce ir šāda: membrāna cilindra vai diafragmas formā sadala tvertni divās daļās. Inerces gāze vai gaiss tiek iesūknēts augšējā daļā, bet otrs tiek novirzīts liekā dzesēšanas šķidruma iegūšanai.

Palielinoties temperatūrai, dzesēšanas šķidruma pārpalikums nonāk tvertnē. Gaisa kameras tilpums samazinās, un spiediens kamerā ar gaisu palielinās, kas tikai kompensē augstu spiedienu sistēmā. Kad dzesēšanas šķidruma temperatūra pazeminās, tiek novērots apgrieztais process.

Zemā dzesēšanas šķidruma temperatūrā tvertne ir tukša, un membrāna aizņem maksimāli iespējamo tilpumu. Sildot, šķidrums sāk aizpildīt dobumu starp membrānu un trauku. Atdziestot, dzesēšanas šķidrums tiek saspiests, un gaiss to sāk “virzīt” atpakaļ sistēmā

Apkures sistēmas slēgtā izplešanās tvertne var būt aprīkota ar atloku (nomaināmu) vai neaizvietojamu membrānu. Vienīgā, bet ievērojamā pēdējā veida priekšrocība ir tā zemās izmaksas. Membrāna ir stingri fiksēta ap tvertnes perimetru. Sākotnējā stāvoklī tas tiek piespiests pie iekšējās virsmas, tāpat kā gāze piepildīja visu tilpumu. Kad dzesēšanas šķidrums nonāk izplešanās tvertnē, spiediens palielinās.

Sākoties sistēmai, strauji paaugstinoties spiedienam, pastāv diafragmas plīsuma risks. Nākotnē spiediena mērītāja rādījumi mainās vienmērīgi un nerada draudus tā integritātei.

Lai novērstu membrānas bojājumus, liela apjoma apkures sistēmās spiedienu uzrauga, izmantojot manometru. Drošības vārsts tiek aktivizēts, sasniedzot maksimālo pieļaujamo vērtību. Parasti tas svārstās no trīsarpus līdz četriem bāriem privātmājām.

Atloka izplešanās tvertnei ir vairākas priekšrocības:

• maksimālais spiediens ir daudz lielāks nekā tvertnei ar neaizvietojamu diafragmu;
• spēja aizstāt membrānu caur atloku bojājuma vai plīsuma gadījumā;
• produktu vertikāla un horizontāla izpilde. Tas dod vairāk izmitināšanas iespēju nelielā katlu telpā.

Kura ir labāka - atvērta vai slēgta?

Ja salīdzinām atvērto un slēgto veidu ekspluatācijas un patērētāja īpašības, pēdējās priekšrocības pierāda šādi fakti:

• slēgtā tvertne netiek pārvadāta, tāpēc ir iespējams ietaupīt uz caurulēm;
• membrānas tvertnes ir mazāki vispārējie izmēri;
• dzesēšanas šķidrums no slēgtās tvertnes precīzi neiztvaiko;
• minimāli siltuma zudumi, atšķirībā no atvērtās tvertnes, kurai nepieciešama papildu izolācija;
• cauruļu un sistēmas sastāvdaļu aizsardzība pret koroziju, ko nodrošina gaisa trūkums;
• slēgta apkures sistēma var darboties ar augstu spiedienu, savukārt atvērta apkure - tikai ar zemu spiedienu;
• diafragmas ekspluatācijas izmaksas ir zemākas nekā atvērtai tvertnei.

Bet kopumā, protams - jūs izvēlaties.

Pirms iegādāties izplešanās tvertni apkurei, jums jāveic atbilstoši aprēķini un jāprojektē sistēma. Lasiet vairāk par to mūsu materiālā:https://aquatech.tomathouse.com/lv/voprosy/kak-rasschitat-rasshiritelniy-bak.html.

.

Ievietojiet tvertni apkures sistēmā

Apkures sistēmas izplešanās tvertne kalpo, lai kompensētu dzesēšanas šķidruma tilpuma palielināšanos tās termiskās izplešanās rezultātā.

Ja piespiedu aprite, tad spiediens vienības savienojuma punktā ir vienāds ar statisko spiedienu šajā brīdī noteiktā temperatūrā (noteikums attiecas tikai tad, ja ir viena diafragma). Ja mēs pieņemam, ka tas mainīsies, izrādās, ka slēgtā sistēmā no nekurienes parādījās noteikts šķidruma daudzums. Tas ir pretrunā ar veselo saprātu.

Atvērta apkures sistēma ir trauks, kam ir sarežģīta forma ar īpašām konvekcijas plūsmām. Visiem mezgliem būtu jānodrošina karstā dzesēšanas šķidruma strauja paaugstināšanās līdz augšējam punktam un tam sekojošs gravitācijas izplūde caur radiatoriem katlā. Turklāt sistēmas konstrukcijai nevajadzētu kavēt gaisa burbuļu kustību uz augšu.

Šajā gadījumā izplešanās tvertne vienmēr atrodas viencauruļu sistēmas augstākajā punktā, kā likums, pastiprinātāja kolektora augšpusē.

Izplešanās tvertnes sildīšanas tilpuma aprēķins

Ir vairāki veidi, kā noteikt izplešanās tvertnes tilpumu. Pirmkārt, savus pakalpojumus piedāvā daudzi dizaina biroji un atsevišķi speciālisti.Aprēķiniem viņi izmanto īpašu programmatūru, kas ļauj ņemt vērā visus faktorus, kas ietekmē apkures sistēmas stabilu darbību. Tas viss, protams, ir brīnišķīgi, bet dārgi.

Otrkārt, ir iespējams patstāvīgi aprēķināt izplešanās tvertni pēc formulām. Šeit jums jābūt īpaši uzmanīgam, jo ​​vismazākā kļūda var ievērojami izkropļot galīgās vērtības. Viss tiek ņemts vērā: apkures sistēmas tilpums, dzesēšanas šķidruma tips un tā fizikālās īpašības, spiediens.

Treškārt, aprēķinu veikšanai varat izmantot tiešsaistes kalkulatorus. Tiesa, šajā gadījumā labāk ir vēlreiz pārbaudīt vairāku resursu rezultātus, lai izslēgtu nepareizas lapas darbības iespēju.

Ceturtkārt, jūs varat novērtēt ar aci - apkures sistēmas īpatnējā jauda ir vienāda ar 15 l / kW. Tie ir orientējoši skaitļi. Šī metode ir piemērota tikai priekšizpētes posmā. Tieši pirms pirkuma obligāti jāveic precīzāki aprēķini.

1. metode - aprēķins pēc formulām

Aprēķina pamatformula ir šāda:

kur C ir kopējais dzesēšanas šķidruma tilpums apkures sistēmā, l;
Pa min - (sākotnējā) absolūtā spiediena regulēšana izplešanās tvertnē, bāri;
Pa max - maksimālais (ierobežojošais) absolūtais spiediens, kas ir iespējams izplešanās tvertnē, bāros.

Aprēķinot kopējo apkures sistēmas tilpumu, tiek ņemtas vērā visas caurules un radiatori, grīdas apsilde un katls, kā arī citi elementi. Aptuvenās vērtības ir parādītas tabulā:

Piezīme:
* neņemot vērā uzkrājošo šķidrumu daudzumu;
** vidējā vērtība.

Tabulā parādītas koeficienta βt vērtības - dzesēšanas šķidruma termiskās izplešanās indikators, kas atbilst maksimālajai temperatūras starpībai darba un nestrādājošajās sistēmās.

Tagad mēs aprēķinām Pa min un Pa max pēc formulas:

Pirmā formula aprēķina absolūto regulēšanas spiedienu (h2 tiek aizstāts ar mīnusa zīmi, ja tvertne atrodas zem ievietošanas punkta). Otrā formula nosaka absolūto maksimālo iespējamo spiedienu izplešanās tvertnē.

2. metode - tiešsaistes kalkulators aprēķināšanai

Lai aprēķinātu izplešanās tvertnes tilpumu, varat izmantot tiešsaistes kalkulatoru. Viņu ir daudz.

* - labāk ir ņemt visprecīzāko skaitli. Ja nav datu, tad 1 kW jaudas ir vienāds ar 15 l;
** - jābūt vienādam ar apkures sistēmas statisko spiedienu (0,5 bar = 5 m);
*** - tas ir spiediens, pie kura tiek aktivizēts drošības vārsts.

Šis paņēmiens ir ievērojami vienkāršots, un tas ir piemērots tikai atsevišķu apkures sistēmu aprēķināšanai. Soli pa solim mēs analizēsim shēmu, izmantojot īpašu piemēru:

1. mēs nosakām dzesēšanas šķidruma veidu: šajā gadījumā tas ir ūdens. Tā termiskās izplešanās koeficients ir 0,034 85 ° C temperatūrā;
2. mēs aprēķinām dzesēšanas šķidruma daudzumu sistēmā. Piemēram, 40 kW katlam ūdens tilpums būs 600 litri (15 litri uz 1 kW jaudas). Ir iespējams, un tas būs precīzāks skaitlis, apkopot dzesēšanas šķidruma daudzumu katlā, caurulēs un radiatoros (ja šādi dati ir pieejami);
3. maksimālo pieļaujamo spiedienu sistēmā nosaka ar sliekšņa vērtību, pie kuras tiek aktivizēts drošības vārsts;
4. izplešanās tvertnes uzlādes spiediens (sākotnējais) var būt lielāks vai vienāds (bet nekādā gadījumā mazāks) ar apkures sistēmas hidrostatisko spiedienu diafragmas ievietošanas vietā;
5. izplešanās tilpumu (V) aprēķina pēc formulas V = (C * βt) / (1- (Pmin / Pmax));
6. noapaļojiet aptuveno skaļumu uz augšu (tas nekādā veidā neietekmēs sistēmu).

Izplešanās tvertne ir izvēlēta tā, lai kompensētu šo aprēķināto tilpumu (sk. Tabulu):

Izplešanās tvertnes dzesēšanas šķidruma piepildījuma koeficientu nosaka saskaņā ar tabulu, pamatojoties uz maksimālā un sākotnējā spiediena vērtību kombināciju. Tālāk aprēķināto tilpumu reizina ar koeficientu, un iegūtais skaitlis ir ieteicamais membrānas tilpums

Uzstādot slēgtu apkures sistēmu, var izmantot membrānas izplešanās tvertnes. Par to lasiet mūsu nākamajā rakstā:https://aquatech.tomathouse.com/lv/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Pēdējie daži padomi

Svarīgs izplešanās tvertnes izvēles kritērijs ir drošības vārsta (drošības vārsta) iestatīšana, kas ir obligāts izplešanās vienības elements (SP 41-101-95 "Apkures punktu projektēšana"). Sliekšņa vērtība, pēc kuras tiek iedarbināta aizsardzība, ir par 10% augstāka nekā pieļaujamā sistēmas "vājākajai saitei" (šādi iestatījumi ņem vērā diafragmas un vārsta augstuma atšķirības).

Lai varētu kontrolēt maksimālo pieļaujamo spiedienu sistēmā, dodiet priekšroku regulējamiem vārstiem. Obligāta prasība visām šādām aizsargierīcēm ir “detonācijas” ierīces klātbūtne (piespiedu atvēršana). Tas ļauj periodiski pārbaudīt vārsta darbību un novērst vārsta pielipšanu.

Izplešanās tvertnes izvēle tiek veikta, ņemot vērā membrānas (diafragmas) kvalitāti, izturību pret difūziju un darbības parametrus, darba temperatūras diapazonu un kalpošanas laiku. Pārliecinieties, ka katla un tvertnes spiediena sliekšņa vērtības sakrīt, kā arī pārbaudiet, vai membrāna atbilst šādām vienībām noteiktajām drošības un kvalitātes prasībām.