Подбор мембранного бака для водоснабжения
Применение мембранных баков в инженерных системах
Мембранные расширительные баки (экспанзоматы) предназначены для компенсации изменения объема теплоносителя в системе отопления при его нагревании–охлаждении, а также для поддержания постоянного давления в системе горячего и холодного водоснабжения.
 |
Конструкция расширительных баков
Экспанзомат представляет собой шарообразную или цилиндрическую стальную емкость, разделенную на две части эластичной мембраной: в одной части находится воздух или газ под давлением, другая – заполняется жидкостью.
Корпус бака, как правило, изготавливается из легированной коррозионно-стойкой листовой стали с лакокрасочным покрытием с наружной стороны. Реже встречаются экспанзоматы с корпусом из нержавеющей стали. Данные баки не получили широкого распростра-нения ввиду высокой стоимости.
Принцип работы расширительного бака состоит в том, что при повышении температуры жидкости (повышении давления) избыток объема жидкости направляется в бак, растягивая мембрану и повышая давление в воздушной полости. При остывании жидкости (снижении давления) мембрана сокращается, выталкивая жидкость в систему. Это позволяет избегать возникновения избыточного давления при разогреве теплоносителя в системе отопления, а также гасить гидроудары в системе холодного и горячего водоснабжения, для которых характерны частые скачки давления при открытии/закрытии водоразборных кранов (включении/отключении насоса).
Основные технические характеристики баков:
- объем, л;
- орабочая температура, °C;
- определьная температура, °C/мин;
- орабочее давление, МПа;
- околичество циклов расширения–сокращения мембраны;
- огарантийный срок от сквозной коррозии корпуса бака;
- определьная концентрация этиленгликоля в теплоносителе, %.
Расширительные баки подразделяются:
- по конструкции:
а) фланцевые, со сменной мембраной,
б) диафрагменные, со стационарной мембраной (рис. 1).
 |
В последнее время наибольшее распространение получили фланцевые баки со сменной мембраной как более универсальные и простые в эксплуатации, так как их конструкция позволяет заменить поврежденную мембрану, сохранив корпус бака, что немаловажно для баков большого объема.
Диафрагменные баки в основном применяются в системах небольшого объема ввиду дешевизны и меньших габаритов;
- по способу установки:
а) вертикального исполнения для настенного монтажа с рабочим патрубком, расположенным сверху. Данное исполнение характерно для баков небольшого объема (5–50 л),
б) вертикального исполнения для напольного монтажа с рабочим патрубком, расположенным снизу. Данное исполнение характерно для баков большого объема (50 л и более),
в) горизонтального исполнения для баков большого объема, устанавливаемых в помещениях с ограниченной высотой;
- по назначению:
а) для закрытых систем отопления,
б) для систем горячего водоснабжения,
в) для систем холодного водоснабжения (гидроаккумуляторы),
г) для систем холодоснабжения.
В закрытых системах отопления могут применяться как диафрагменные, так и фланцевые баки с мембраной из бутилкаучука. Данный материал обладает улучшенными характеристиками по сопротивлению высокой температуре и давлению: температура – до 120 °C, давление – до 16 МПа.
В системах горячего водоснабжения применяются баки фланцевого типа с мембраной, выполненной из пищевой резины, предотвращающей контакт питьевой воды с металлом и изменение ее качественных характеристик.
В гидроаккумуляторах для холодного водоснабжения применяются фланцевые баки с мембраной из пищевой резины с улучшенными характеристиками эластичности для более полного гашения гидравлических ударов и поддержания стабильного давления в системе водоснабжения.
Мембранные баки в нормативных документах
Согласно СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01–85*» водонапорные и гидропневматические баки питьевой воды, а также баки-аккумуляторы надлежит изготовлять из металла с наружной и внутренней антикоррозионной защитой. При этом для внутренней антикоррозионной защиты следует применять материалы, прошедшие санитарно-эпидемиологическую экспертизу и имеющие соответствующее разрешение. Для баков-аккумуляторов систем горячего водоснабжения тепловую изоляцию следует предусматривать по расчету.
Гидропневматические баки должны быть оборудованы подающей, отводящей и спускной трубами, а также предохранительными клапанами, манометром, датчиками уровня и устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха.
 |
Гидропневматические баки надлежит устанавливать в помещениях, где расстояние от верха баков до перекрытия и между баками и до стен не менее 0,6 м.
Согласно СП 41-101–95 «Проектирование тепловых пунктов» расширительные баки должны быть цилиндрической формы; для баков с внутренним диаметром корпуса до 500 мм должны приниматься плоские приварные или эллиптические днища, а при диаметре более 500 мм – эллиптические. Расширительные баки должны быть оборудованы предохранительными клапанами.
Предохранительные устройства должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в защищенном элементе не превышало расчетное более чем на 10 %, а при расчетном давлении до 0,5 МПа не более чем на 0,05 МПа. Расчет пропускной способности предохранительных устройств должен производиться согласно ГОСТ 24570.
В своде правил СП 31-106–2002 «Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов» для компенсации температурных расширений теплоносителя в независимых системах отопления следует предусматривать расширительные баки.
В системе водяного отопления с искусственным побуждением циркуляции теплоносителя могут использоваться открытые или закрытые расширительные баки, располагаемые в помещении теплогенератора. Рекомендуется применять расширительные баки диафрагменного типа с тепловой изоляцией.
Требуемая вместимость бака устанавливается в зависимости от объема теплоносителя в системе отопления.
В СП 41-104–2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения» указано, что для приема излишков воды в системе при ее нагревании и для подпитки системы отопления при наличии утечек в автономных котельных рекомендуется предусматривать расширительные баки диафрагменного типа для системы отопления и вентиляции и для системы котла (первичного контура).
Следует учитывать, что в системе теплоснабжения не допускается применять металлополимерные трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов согласно СП 41-102–98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб».
Подбор расширительных баков для систем отопления
Для подбора бака необходимо знать следующие параметры системы:
- объем системы – Q, л;
- гидростатическое давление системы – Pст, кПа;
- давление срабатывания предохранительного клапана – Pпр, кПа;
- коэффициент теплового расширения теплоносителя – b.
Расчет производится по формуле:
Расчет бака для системы ГВС производится аналогично.
Подбор гидроаккумулятора для системы ХВС
Для подбора бака необходимо знать следующие параметры системы:
- средний расход насоса – Q, м 3 /ч;
- рекомендуемую частоту включения насоса – n, 1/ч.
Расчет производится формуле:
Особенности монтажа расширительных баков
Баки для закрытых систем отопления. Баки, как правило, следует устанавливать на обратной магистрали отопления, на всасывающей линии циркуляционного насоса.
Бак, в обязательном порядке, оборудуется (рис. 2):
- запорным краном с пломбировочным устройством, предотвращающим случайное перекрытие;
- группой безопасности, состоящей из манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана.
В случае, если температура в обратной магистрали отопления может превышать 70 °C, необходимо предусмотреть установку промежуточной емкости для предварительного охлаждения теплоносителя.
Также важно помнить, что диаметр подводящего трубопровода должен быть не менее диаметра присоединительного патрубка расширительного бака.
Если в системе отопления применяется теплоноситель на основе раствора этилен- или пропиленгликоля, то потребуется расширительный бак увеличенного объема из-за большего коэффициента расширения таких растворов.
 |
Баки для систем горячего водоснабжения. Такие баки, как правило, следует устанавливать на циркуляционной магистрали, на всасывающей линии циркуляционного насоса в непосредственной близости от источника тепла (бойлер, теплообменник). Бак в обязательном порядке оборудуется (рис. 3):
- запорным краном с пломбировочным устройством, предотвращающим случайное перекрытие;
- группой безопасности, состоящей из манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана.
Баки для систем холодного водоснабжения. Данные баки, как правило, следует устанавливать в нижней точке системы холодного водоснабжения. Бак в обязательном порядке оборудуется (рис. 4):
- запорным краном с пломбировочным устройством, предотвращающим случайное перекрытие;
- группой безопасности, состоящей из манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана;
- обратным клапаном.
При регулировке давления в газовой полости следует учитывать, что для предотвращения коррозии внутренней поверхности корпуса бака, на заводе газовая полость заполняется инертным газом, как правило, осушенным азотом. Соответственно, при необходимости повышения давления в газовой полости или при заполнении газовой полости после замены мембраны рекомендуется использовать технический азот. Это позволит избежать окисления неокрашенной стенки бака с влагой атмосферного воздуха и кислородом.
|
Наиболее распространенные неисправности баков
- Разрыв мембраны. Основными признаками являются: срабатывание предохранительного клапана из-за превышения допустимого давления при расширении теплоносителя; появление резких скачков давления в системе горячего и холодного водоснабжения, частые включения–отключения скважинного насоса в системе холодного водоснабжения; поступление воды из золотника воздушного ниппеля. Следует заменить мембрану, если бак фланцевого типа или бак целиком, если он диафрагменный.
- Отсутствие наполнения бака водой. Следует проверить давление в воздушной камере. Оно не должно превышать значений, указанных в паспорте бака для расчетного давления в системе.
- Течь в корпусе бака. Необходима замена бака.
Сервисное обслуживание расширительных баков
Как правило, обслуживание расширительных баков заключается в следующем:
- Проверка давления в воздушной части мембраны.
- Проверка контрольно-измерительных приборов группы безопасности (манометра, предохранительного клапана, воздухоотводчика).
- Проверка запорной арматуры.
- Внешний осмотр корпуса бака на предмет коррозии.
Расширительный бак для водоснабжения: выбор, устройство, установка и подключение
Расширительный бак для водоснабжения применяют для стабилизации рабочего давления, защиты оборудования от возможных гидроударов, а также для выравнивания температурных показателей жидкости. Работа гидробаков протекает автономно на основании полученных данных о состоянии системы и не требует наличия насосов, компрессора или подключения к электросети.
Характеристика закрытых расширительных баков
Расширительные емкости – это резервуары цилиндрической или шарообразной формы с горизонтальным или вертикальным расположением рабочей камеры. Могут быть напольной или подвесной конструкции.
Оборудование предназначено для обеспечения бесперебойной эксплуатации систем водоснабжения жилого дома, подключенных к центральной сети. Для работы в структуре водопровода, подающего ресурс из подземных источников (скважины, колодцы), предназначены гидроаккумуляторы. Они поставляются в комплекте насосных станций, у них то же назначение, но другие требования и условия эксплуатации.
Особенности устройства и конструкции
Расширительный бак представляет собой непроницаемую емкость, выполненную из высоколегированной стали. Пространство рабочей камеры прибора делит на две части резиновая мембрана, которая по своей форме и способу крепления может быть двух видов.
В первом варианте – это вертикально установленный клапан, с одной стороны которого находится воздух, а с другой – вода. Вторая модификация устройства изготавливается в форме сплошной грушевидной емкости из резины, которая внизу, через выпускной клапан, фиксируется к корпусу прибора. Внутри мембраны находится жидкость, а снаружи – воздух.
Баки для бытового использования поставляются в торговую сеть размером от 8 до 150 л. Модели от 50 л снабжаются опорными стойками, штуцером для подключения дополнительных устройств и манометром для измерения давления.
Принцип работы гидроаккумулятора
Принцип работы гидроаккумулятора.
Гидроаккумулятор – это стальная емкость с металлическими опорами. Внутри корпуса находится две камеры – воздушная и гидравлическая. Верх воздушной камеры оборудован ниппелем, через который можно сбросить или накачать воздух. Низ емкости заканчивается специальным штуцером для соединения с водопроводом.
Принцип работы мембранного механизма следующий: после запуска перекачивающей станции вода подается в бачок прибора до тех пор, пока плотность в системе не превысит максимально допустимого уровня, после чего реле отключает гидроаккумулятор. При открытии кранов объем воды в камере уменьшается, сила напора падает, автомат подключает насос, и давление стабилизируется.
Классификация по области применения
Расширительные баки по своему внешнему виду и способу изготовления разделяют на открытые и закрытые конструкции. Оборудование открытого типа – это емкость накопительного действия, которая применяется в загородных домах с ограниченным водоснабжением. Размер и материал резервуара подбирают с учетом необходимого объема воды в сутки. Камеры такого типа используют в качестве дополнительного оборудования при устройстве отопления жилых зданий.
Устройства закрытого типа служат для компенсации температурных расширений и стабилизации давления в следующих системах:
- подачи холодной воды;
- горячего водоснабжения;
- отопления;
- водоочистки.
Материалы для гидропневматического оборудования
Безотказная работа любого гидропневматического агрегата зависит от правильного выбора мембраны. В зависимости от области применения и условий эксплуатации деталь может изготавливаться из следующих материалов:
- Натуральная резина – предназначена для приборов с рабочим температурным диапазоном -5…+50°С.
- Бутил-каучуковая диафрагма – работает в пределах 0…+120°С.
- EPDM – синтетический эластомер, эксплуатируется в режиме +1…+110°С, рабочий напор жидкости – до 12 бар.
- SBR-диффузор из стирол-бутадиеновой резины для горячего и холодного водоснабжения – до 15 бар, +1…+100°С.
Расчет объема бака перед выбором
Для того чтобы правильно настроить систему водопровода квартиры, нужно не ошибиться в выборе объема расширительного бака. Методика расчета размера емкости построена на сборе информации о бытовых приборах, расположенных в квартире.
Расчет объема бака перед выбором.
Составляем перечень точек подключения с указанием числа каждого типа оборудования, частоты включения в сутки и определяем суммарный коэффициент расхода воды (Cy). Например, есть два умывальника, общая частота использования 6 раз/сутки: 2х6 = 12. Такие вычисления необходимо произвести с каждым наименованием. Затем сложить все значения. Полученная сумма и будет показателем потребления ресурса в квартире.
После этого необходимо воспользоваться таблицей из международного способа расчета UNI 9182, подставить суммарный коэффициент и выбрать резервуар нужного размера.
На основании опыта использования системы расчетов объем емкости для квартиры равен:
- до 3 потребителей – расширительный бак до 24 л;
- до 8 точек – 50 л;
- свыше 10 приборов – 100 л.
Горизонтальная и вертикальная ориентация
Какой ориентации приобрести гидробак, зависит от размера емкости и свободного места в квартире. В стандартном варианте резервуары объемом до 50 л выпускают с возможностью монтажа прибора на стены помещения и с вертикальным расположением корпуса.
Гидроаккумуляторы большей вместимости предусматривают несколько способов установки. Они могут быть как вертикальной, так и горизонтальной ориентации. В зависимости от комплектации приборы могут поставляться в составе насосной станции или в виде отдельного агрегата для автономных систем.
Схемы подключения гидробаков
Для того чтобы подключить гидропневматические баки к холодному или горячему водопроводу, они должны быть оснащены:
Схема подключения гидробака.
- подающим, спускным и отводящим патрубками;
- манометром;
- предохранительным клапаном;
- датчиком уровня;
- ниппелем – устройством для регулирования и пополнения воздуха.
Расширительные емкости для холодной воды устанавливают в самой нижней точке распределительной системы. Баки для горячего водоснабжения монтируют на трассе трубопровода со стороны подачи жидкости к нагревательному оборудованию (теплообменник, бойлер и др.).
Выполнение установки расширительного бака
Монтаж агрегата производится в помещении с температурой не ниже 0°C. Минимальное расстоянии от стен и плит перекрытий – не более 60 см. Вокруг установленного оборудования необходимо обеспечить проход для доступа к воздушному крану, сливному клапану, запорной арматуре. Не допускается воздействие веса подключенного оборудования и трубопроводов на корпус прибора.
Перед установкой гидробака в камере необходимо измерить манометром плотность воздуха, она должна соответствовать техническим характеристикам механизма. Точную регулировку можно выполнить через ниппель в верхней части резервуара. Монтаж устройства (вертикально или горизонтально) зависит от объема бака и указывается в рекомендациях завода-изготовителя при покупке оборудования.
Особенности регулировки гидроаккумулятора
Настройка рабочих характеристик гидроаккумулятора происходит следующим образом:
- Проверяем давление в воздушной камере. Для этого подключаем манометр к резиновому клапану, расположенному в верхней части емкости.
- Если полученные значения не соответствуют рекомендуемым, то нажатием на ниппель стравливаем воздух и снижаем давление или накачиваем газ для повышения силы напора.
- Затем открываем защитный кожух реле и при помощи большой гайки регулируем верхний уровень срабатывания, отвечающий за остановку насоса при максимальном давлении.
- Нижняя граница запуска оборудования настраивается малым креплением.
- Закрываем корпус реле и проверяем результаты.
Настройка давления бака в системе водоснабжения
Гидроаккумулятор поступает в торговую сеть с базовыми настройками производителя оборудования. Иногда такие параметры не соответствуют условиям эксплуатации.
Настройка давления бака в системе водоснабжения.
Корректировка работы расширительного бака показана в следующих ситуациях:
- После установки агрегата. Регулировка значений согласно техническим нормам региона.
- Слабый напор в системе.
- Бак не наполняется.
- Замена мембраны на новую.
- Ремонт магистрали.
- В воздушной камере превышены рекомендуемые значения, основания – показания манометра.
- Нарушен температурный режим горячего водоснабжения.
При корректировке давления в газовом отсеке прибора следует учитывать, что для защиты емкости от коррозии воздушная камера на заводе заполняется осушенным азотом. Поэтому при регулировке плотности воздуха в газовой полости или наполнении резервуара после смены мембраны рекомендуется пользоваться техническим азотом.
Предохранительные клапаны устройства должны быть отрегулированы так, чтобы рабочее давление в защищенном сегменте не превышало нормативное более чем на 10 %, а при установленном значении до 0,5 МПа ≤ 0,05 МПа.
Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
Расширительные баки для систем горячего водоснабжения компенсируют изменения объема жидкости в границах допустимой минимальной и максимальной температуры, а также поддерживают давление в проектном диапазоне.
Мембранная емкость для ГВС устанавливается непосредственно в точке подачи холодной воды в систему. Оптимальной считается установка резервуара после редуктора давления. Концентрация воздуха в камере гидроаккумулятора должна быть на 0,25 бар выше, чем показатели рабочего напора в магистрали, или на 0,2 бар больше, чем установленное давление на выходе редуктора.
При такой настройке излишки воды, периодически появляющиеся в системе из-за повышения температуры, в процессе охлаждения будут постепенно сбрасываться обратно в трубопровод.
Правила обслуживания гидробака
Правила обслуживания гидробака.
Установка, испытания и ремонт оборудования должны проводиться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя специалистами, прошедшими специальную подготовку.
Любые изменения конструкции расширительной камеры с использованием сварных работ или посредством механических воздействий запрещаются.
Один раз в год требуется выполнять профилактический осмотр гидробака:
- Проверять давление в воздушной камере.
- Проводить внешний осмотр корпуса установки.
- Обследовать контрольно-измерительную аппаратуру (манометр, клапаны, реле и др.).
- Инспектировать герметичность трубопроводов и работу запорной арматуры.
Монтаж гидробака открытого типа
Расширительные емкости открытого типа – это навесное оборудование, которое монтируют в верхней точке магистрали. Место установки должно иметь хорошую вентиляцию во избежание формирования конденсата на поверхности прибора. Высота размещения емкости должна позволять свободный доступ к внутренней части резервуара для выполнения технического осмотра или ремонта рабочей камеры.
Резервуар оборудуется поплавковым клапаном, который устанавливается на входной магистрали. Он предназначен для поддержания в накопительной камере уровня жидкости, который исключает перелив воды через кромку бака.
Выводы и полезное видео по теме
Использование расширительных баков в системе водоснабжения квартиры позволяет получить контролируемую подачу воды с постоянным давлением, обеспечивающим стабильную безаварийную работу сантехнического оборудования.
Подбор расширительного бака для системы отопления и водоснабжения
1 Ноября 2007
Сегодня при проектировании инженерных систем предпочтение в основном отдается закрытым системам отопления и кондиционирования, одним из элементов которых является расширительный бак. Отказ от открытых систем произошел благодаря тому, что закрытые системы отопления и охлаждения обладают такими неоспоримыми преимуществами, как:
- полная изоляция от атмосферы, что сводит к минимуму проникновение воздуха в систему;
- возможность установки мембранного бака в помещении котельной или в любом удобном месте системы, в отличие от открытой системы, где бак устанавливается наверху;
- снижение необходимости в подпитке системы, так как отсутствует испарение воды.
Все это позволяет повысить эффективность Вашего технологического процесса, снизить энергозатраты, расходы на обслуживание и, что немаловажно, продлить срок службы Вашего оборудования.
В конце 50-х годов компания Flamco (Нидерланды) первой на европейском рынке разработала и представила концепцию закрытой циркуляционной системы отопления. Данная система основывалась на применении расширительного бака Flexcon мембранного типа. Рабочая жидкость в мембранном баке отделена от газовой полости с помощью высокопрочной газонепроницаемой резиновой мембраны. В качестве газа используется азотосодержащая смесь. В случае температурного расширения теплоносителя в системе газовая «подушка» в баке сжимается и вода поступает в бак. И наоборот, при охлаждении системы сжатый газ выдавливает жидкость в систему, тем самым происходит компенсация температурных расширений теплоносителя, что позволяет системе “дышать”.
Оборудование Flamco — это более пятидесяти лет эксплуатации, исследований и разработок. Результаты этого:
— во-первых, подтверждена исключительная надежность расширительных мембранных баков Flexcon благодаря высокому качеству изготовления как корпуса бака, так и резиновой мембраны: на сегодняшний день свыше 30 миллионов расширительных баков такого типа установлены во многих странах мира, в том числе и в России;
— во-вторых, значительно расширена линейка данного оборудования, удовлетворяющего теперь различным требованиям и условиям эксплуатации: расширительные мембранные баки, гидроаккумуляторы (для систем ГВС и ХВС), автоматические установки поддержания давления, накопительные водонагреватели, а также сопровождающее оборудование, например, предохранительные клапаны, воздухоотводчики, сепараторы воздуха и грязи и т. д.
В России эксклюзивным дистрибьютором оборудования голландской компании Flamco, и в частности, полной линейки расширительных баков является Компания АДЛ.
В данной статье мы рассмотрим методику подбора расширительных баков на примере широкого модельного ряда голландской компании Flamco.
Чтобы подобрать расширительный бак важно знать следующее:
1. Систему, в которой будет использоваться расширительный бак и, соответственно, температурный график потребителя (Тпрям. и Тобр. линий), процент содержания этиленгликоля в воде и т. д., что повлияет на выбор типа бака;
2. Необходимые параметры для правильного подбора объема бака (порядок расчета будет рассмотрен далее).
Выбор типа бака
Одним из основных элементов льного бака является мембрана, именно она во многом определяет надежность и долговечность работы бака в целом. Поэтому остановимся подробнее на этом вопросе.
На сегодняшний день существует несколько основных, наиболее часто используемых различными производителями материалов мембраны: натуральный бутилкаучук и E DM. Выбор того или иного материала основывается на задачах, которые стоят перед баком при использовании в той или иной системе.
Так, в системах централизованного отопления при нормальных условиях работы расширение жидкости, а следовательно, и нагружение мембраны происходит медленно, и в течение всего времени работы системы меняется незначительно. Однако температура эксплуатации может быть достаточно высока. Поэтому мембрана для такой системы должна быть изготовлена из стойкого к температуре и долговечного материала
В системах холодного водоснабжения влияние температуры теплоносителя на мембрану мало, так как температура воды в системе обычно не превышает 30 °С. Одной из главных характеристик мембраны для данной системы должна быть динамическая эластичность, т. к. система может включаться несколько раз в час и быстро нагружаться.
В большинстве моделей расширительных баков Flamco в качестве материала мембраны используется высококачественная натуральная резина (бутилкаучук), выдерживающая температуру от –10 до +70 °С (макс. процент содержания этиленгликоля 50 %), имеющая высокую стойкость к диффузии воды и обладающая наибольшей эластичностью по сравнению с другими материалами. Такой мембраной обладают все модификации упоминавшейся ранее модели Flexcon: C, CE, Pro, M (V 2-12500 л, PN 3/6/10 бар). Область их применения: отопление и охлаждение.
Для мембран расширительных баков Airfix A и D-E (V 2-3000 л, PN 10/16) используется натуральная пищевая резина, благодаря которой бак может применяться в системах питьевого водоснабжения.
А в новой серии баков Airfix P (V 8-5000 л, PN 10) мембрана изготовлена из EPDM для питьевой воды, что позволяет эксплуатировать данные баки при температуре от –10 до +100 °С.
Все оборудование Flamco имеет сертификат соответствия и Санитарно-Эпидемиологическое Заключение, разрешающее их использование в системах питьевого водоснабжения.
Существуют 3 типа крепления мембраны:
1. Незаменяемая мембрана, которая не растягивается, а «раскатывается» по стенкам бака, что повышает ее надежность, а специальная конструкция зажимного кольца обеспечивает долгий срок службы и предотвращает падение начального давления (реализована в моделях Flexcon C и Airfix A) ;
2. Заменяемая мембрана в форме груши, которая крепится к верхнему фланцу, практически совпадая по длине с баком, таким образом, что при поступлении теплоносителя она опирается на стенки бака и нагрузка распределяется равномерно по площади «груши» и не происходит натяжения ее «шейки», что значительно увеличивает срок службы мембраны (реализовано в модели Flexcon CE);
3. Заменяемая мембрана, закрепленная между двумя фланцами с противоположных концов бака, что помимо преимуществ, перечисленных во втором пункте, делает мембрану неподвижной (что особенно актуально при больших объемах), тем самым в разы увеличивая ее надежность и срок службы (модели: Flexcon M, на больших объемах Flexcon Pro и Airfix P).
Подбор объема мембранных баков
Существует специальная методика для правильного подбора объема расширительного бака
Для системы отопления объем подбирается таким образом, чтобы даже при на- греве теплоносителя системы давление в ней не превышаломаксимально допустимого, т. е. чтобы полезный объем бака был не меньше объема температурного расширения теплоносителя.
Исходными данными при расчете расширительного бака будут являться:
- объем теплоносителя (воды) в системе: Vсист , (л).
- мощность системы;
- статическая высота (статическое давление). Высота столба жидкости в системе, действующего на бак (т. е. расстояние от места установки бака до верхней трубы). Один метр водяного столба создает давление 0,1 бар;
- предварительное давление расширительного бака: Pпредв. — давление газа в газовой камере пустого расширительного бака при комнатной температуре. Предварительное давление подбирается равным статическому давлению столба теплоносителя в системе. Таким образом, до введения системы в эксплуатацию давление газа в баке компенсирует статическое давление столба жидкости, в результате чего мембрана бака находится в равновесии, при этом бак еще не заполнен;
- максимальное давление: Pмакс. — максимальное давление в системе в месте установки расширительного бака;
- средняя температура системы: Tср, (°С) — средня температура системы в процессе работы.
Порядок расчета
1. Определяется коэффициент расширения жидкости Kрасш. (прирост объема, %) при ее нагреве (охлаждении) от 10 °С (принимается, что система заполняется при температуре 10 °С) до средней температуры системы. Для определения коэффициента используется следующая таблица:
| Температура, (°С) | Коэффициент расширения, (%) |
|---|---|
| 10-40 | 0,75 |
| 10-50 | 1,18 |
| 10-60 | 1,68 |
| 10-70 | 2,25 |
| 10-80 | 2,89 |
| 10-90 | 3,58 |
| 10-100 | 4,34 |
| 10-110 | 5,16 |
2. Определяется объем расширения: V, (л) — объем жидкости, вытесняемый из системы при ее нагреве от 10 °С до средней температуры системы.
Vрасш = Vсист. • Красш.
3. Определяется коэффициент заполнения бака (коэффициент эффективности) Kзап. при заданных условиях работы, показывающий максимальный объем жидкости (в процентах от полного объема расширительного бака), который может вместить расширительный бак. Все давления в формуле измеряются в абсолютных единицах! 
4. Определяется потребный полный объем расширительного бака: V, (л); вводится коэффициент запаса 1,25. 
5. И в заключение выбирается модель расширительного бака с округлением в сторону ближайшего целого и учетом максимального давления в месте установки бака по следующим таблицам:
| Тип бака | Емкость системы, (л) | ||
|---|---|---|---|
| Тип бака | Статическая высота системы в месте установкирасширительного бака, (м) | ||
| Тип бака | 5 | 10 | 15 |
| Flexcon CE 140/1,5 | 3 027 | 3 027 | 2 826 |
| Flexcon CE 200/1,5 | 4 325 | 4 325 | 4 037 |
| Flexcon CE 300/1,5 | 6 487 | 6 487 | 6 055 |
| Flexcon CE 425/1,5 | 9 191 | 9 191 | 8 578 |
| Flexcon CE 600/1,5 | 12 975 | 12 975 | 12 111 |
| Flexcon CE 800/1,5 | 13 841 | 13 841 | 13 841 |
| Flexcon CE 1000/1,5 | — | — | — |
Максимальное давление — 3 бар
| Тип бака | Емкость системы, (л) | ||
|---|---|---|---|
| Тип бака | Статическая высота системы в месте установкирасширительного бака, (м) | ||
| Тип бака | 5 | 10 | 15 |
| Flexcon CE 110/3 | 2 326 | 2 115 | 1 903 |
| Flexcon CE 140/3 | 2 960 | 2 691 | 2 422 |
| Flexcon CE 200/3 | 4 229 | 3 845 | 3 460 |
| Flexcon CE 300/3 | 6 344 | 5 767 | 5 190 |
| Flexcon CE 425/3 | 8 987 | 8 170 | 7 353 |
| Flexcon CE 600/3 | 12 687 | 11 534 | 10 381 |
| Flexcon CE 800/3 | 13 841 | 13 841 | 13 841 |
Максимальное давление — 5 бар
| Тип бака | Емкость системы, (л) | ||
|---|---|---|---|
| Тип бака | Статическая высота системы в месте установкирасширительного бака, (м) | ||
| Тип бака | 5 | 10 | 15 |
| Flexcon CE 110/3 | 2 326 | 2 115 | 1 903 |
| Flexcon CE 140/3 | 2 960 | 2 691 | 2 422 |
| Flexcon CE 200/3 | 4 229 | 3 845 | 3 460 |
| Flexcon CE 300/3 | 6 344 | 5 767 | 5 190 |
| Flexcon CE 425/3 | 8 987 | 8 170 | 7 353 |
| Flexcon CE 600/3 | 12 687 | 11 534 | 10 381 |
| Flexcon CE 800/3 | 13 841 | 13 841 | 13 841 |
Максимальное давление — 10 бар
Данные таблицы позволяют подобрать расширительные баки Flexcon для систем отопления в зависимости от объема и статической высоты системы в месте установки расширительного бака. Все значения подсчитаны для следующих условий:
- система заполнена водой;
- средняя температура системы 90 °С/70 °С = 80 °С;
- коэффициент расширения — 2,89 %.
Для систем с другой средней температурой значение емкости системы должно быть умножено на коэффициент:
- для 85 °С — 0,89;
- для 90 °С — 0,80;
- для 95 °С — 0,73;
- для 100 °С — 0,66.
Инженеры Компании АДЛ всегда готовы оказать поддержку при подборе оптимального варианта оборудования для вашей системы. Мы надеемся, что наш опыт и знания помогут вам сэкономить время, снизить затраты на создание эффективной инженерной системы, исключить трудности при наладке и запуске оборудования.
Мембранный бак для водоснабжения — подбор оптимальной модели и пример монтажа
Нередко водопроводные системы в частном секторе функционируют нестабильно: возможны значительные перепады давления, что становится настоящей проблемой для современной бытовой техники. Для компенсации колебаний давления в водопроводных трубах применяют, чаще всего, мембранный бак для водоснабжения.
Содержание
Принцип работы расширительного бака ↑
Мембранные баки представляют собой резервуары различной емкости, выполненные из металла и оснащенные резиновой мембранной. На рынке представлены мембранные расширительные баки двух видов: с фиксированной (несменной) резиновой перегородкой и заменяемой. Их задача – аккумулировать определенное количество воды и выдавать ее в нужный момент под нужным давлением, предотвращая излишнюю нагрузку в контуре системы и снижая риск возникновения аварийных ситуаций.
Устройство мембранного бака с фиксированной резиновой перегородкой
Принцип работы мембранного бака: после включения, насос закачивает воду в водяную камеру, объем воздушной камеры уменьшается, а давление в баке, соответственно, увеличивается. Когда давление превысит допустимую отметку, насос отключится до тех пор, пока оно снова не уменьшиться в результате водозабора (вода к потребителю поступает непосредственно из бака). Контроль за давлением и настройка реле рабочего диапазона осуществляется по манометру.
На что обратить внимание при подборе бака ↑
Осуществляя подбор мембранного бака для водоснабжения, следует учесть число пользователей системой, интенсивность расхода воды, ее общее количество. Все это влияет на основные параметры.
Предварительное давление в мембранном баке – важный параметр. Обычно завод-изготовитель устанавливает его не более 4 бар, а на месте происходит корректировка. От правильности настройки зависит срок службы мембраны и надежность всей системы. Предварительное давление обязательно измеряют перед монтажом при опорожненном баке, оно должно быть ниже, чем давление включения насоса.
Максимальный и фактический объем мембранного бака не совпадают. Максимальный составляет не больше 75 % от всего объема, а фактический – гораздо меньше. Так, если перепад давлений между выключением и включением насосного оборудования находится в наиболее приемлемом для автономного отопления диапазоне 2-2,5 бар, то фактический объем воды составит около 30-35% от общей емкости. Нужно отметить, чем больше разница между показателями давления включения и выключения насоса, тем фактический объем мембранного бака больше.
Минимально допустимый объем мембранного бака находится в зависимости от интенсивности водозабора, от максимально допустимого количества включений-выключений насоса в час и от того, при каких значениях давления они будут осуществляться. Определить его (приблизительно) можно по следующей формуле: V = 2Q/N, в которой V – объем, м3; Q – предполагаемый забор воды, м3/ч;
N – допустимое число включений насоса в час. Важно знать, что бак, объем которого несколько больше минимально допустимого, будет способствовать продлению срока службы двигателя насосного оборудования.
Короткая инструкция по монтажу ↑
Хотите установить мембранный бак для водоснабжения – инструкция должна содержаться в технической документации. Рассмотрим только некоторые моменты.
Удобнее всего установить мембранный бак до разветвления водопровода
- Удобнее всего установить мембранный бак до разветвления водопровода. В помещении нужно предусмотреть возможность слива воды и подпитки системы. Температура воздуха в помещении должна быть выше нуля, замерзание воды не допустимо.
- Место крепления должно иметь достаточную несущую способность. Мембранный бак не должен испытывать дополнительную статическую нагрузку от воздействия прочих агрегатов, труб и т.д.
- Для установки баков объемом от 8 до 30 литров потребуется специальное настенное крепление, которое отличается повышенной прочностью. А баки большого объема лучше устанавливать на ножках.
- Перед монтажом необходимо еще раз убедиться, что технический расчет сделан правильно. Обязательно нужно ознакомиться с техническими характеристиками оборудования, которые есть на его корпусе, и не допускать превышения максимально допустимого давления как в воздушной, так и в водяной камере при выставлении предварительного давления и во время эксплуатации.
- Бак должен быть заземлен во избежание электролитической коррозии.
- На входе в бак целесообразно установить обратный клапан, если он не предусмотрен в конструкции насоса, а на выходе – манометр для контроля давления и автоматический клапан для выпускания воздуха.
- В случае, если бак изначально не оснащен запорной арматурой, которая требуется при проведении технического осмотра, например, необходимо установить ее по месту монтажа.
Выводы и видео по теме ↑
Мембранные баки имеют массу преимуществ. Например, при их использовании исключается загрязнение воды, они имеют больший, по сравнению с другими, полезный объем, легко устанавливаются и практичны. Но монтаж их и эксплуатация потребуют соблюдения правил техники безопасности. Доверить установку мембранного бака лучше специалисту.
Подбор мембранного бака для системы водоснабжения
В системе водоснабжения необходимо предусматривать установку мембранного гидробака, который будет ограничивать частоту включений насосов и сглаживать колебания давления.
Выбор типа и размера мембранного гидробака зависит от конкретной системы и, безусловно, должен выполняться специалистом-проектировщиком. Ниже приводятся таблицы с рекомендуемыми номинальными объемами мембранных гидробаков:
Принятые сокращения :
Pset – давление в рабочей точке (напор насоса плюс давление на входе в установку)
Q – номинальный расход одного насоса
Для установок без частотного преобразователя
(Число включений в час nmax = 200. Мощность электродвигателя одного насоса менее 4 кВт.)
| Q, м³/ч | Pset, 1 бар | Pset, 2 бар | Pset, 3 бар | Pset, 4 бар | Pset, 5 бар | Pset, 6 бар | Pset, 7 бар | Pset, 8 |
| 3 | 10 | 13 | 15 | 18 | 21 | 24 | 26 | бар |
| 5 | 16 | 21 | 25 | 30 | 35 | 39 | 44 | 29 |
| 10 | 32 | 42 | 51 | 60 | 69 | 79 | 88 | 49 |
| 15 | 49 | 63 | 76 | 90 | 104 | 118 | 132 | 97 |
| 20 | 65 | 83 | 102 | 120 | 139 | 157 | 176 | 146 |
| 32 | 104 | 133 | 163 | 193 | 222 | 252 | 281 | 194 |
| 45 | 146 | 188 | 229 | 271 | 313 | 354 | 396 | 311 |
| 64 | 207 | 267 | 326 | 385 | 444 | 504 | 563 | 438 |
Для установок без частотного преобразователя
(Число включений nmax=100. Мощность электродвигателя одного насоса более 5,5 кВт.)
| Q, м3 /ч | Pset, 1 бар | Pset, 2 бар | Pset, 3 бар | Pset, 4 бар | Pset, 5 бар | Pset, 6 бар | Pset, 7 бар | Pset, 8 бар |
| 3 | 19 | 25 | 31 | 36 | 42 | 47 | 53 | 58 |
| 5 | 32 | 42 | 51 | 60 | 69 | 79 | 88 | 97 |
| 10 | 65 | 83 | 102 | 120 | 139 | 157 | 176 | 194 |
| 15 | 97 | 125 | 153 | 181 | 208 | 236 | 264 | 292 |
| 20 | 130 | 167 | 204 | 241 | 278 | 315 | 352 | 389 |
| 32 | 207 | 267 | 326 | 385 | 444 | 504 | 563 | 622 |
| 45 | 292 | 375 | 458 | 542 | 625 | 708 | 792 | 875 |
| 64 | 415 | 533 | 652 | 770 | 889 | 1007 | 1126 | 1244 |
Для установок с частотным преобразователем минимальный объем мембранного бака равен 1/3 от значения в вышеприведенных таблицах
Также объем мембранного бака можно рассчитать используя формулу:
| Обозначение | Описание |
| V | Номинальный объем мембранного гидробака, [л] |
| Q | Для установок без частотного преобразователя номинальная подача одного насоса, [м3/час]. Для установок с частотным преобразователем Q=25% от номинальной подачи одного насоса |
| pset | Давление в рабочей точке насоса (сумма давления на входе и давления, развиваемого насосом), [бар] |
| ΔP | Разница между значениями давления выключения и давления в рабочей точке, [бар]. Как правило выбирается 1.5 бара |
| k | Коэффициент, характеризующий давление настройки мембранного гидробака 0,7 для установок с частотным преобразователем; 0,9 для установок без частотного преобразователя |
| nmax | =допустимое число включений-выключений в час
=200 при мощности электродвигателя менее 4 кВт   Загрузка...
Сохранить себе в:
Похожие публикации
detector |
