Сергей Беликов - Гидроакумуляторы и расширительные баки

V t= 16,5 · Q max· P maxvP min/(a · ΔP · P prec)

V t– объем гидроаккумулятора в литрах.

Q max– средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/ мин).

а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса).

P max– максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм.

P min– минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм.

ΔP – разность P maxи P min

P prec– абсолютное давление газа в гидроаккумуляторе, которое никогда не должно превышать P min.

Для оптимальной работы гидроаккумулятора необходимо, чтобы P prec< P min. Рекомендуется, чтобы:

P prec+ 0,5 бар = P min.

Пример:определить объем гидроаккумулятора для системы с реле давления, отрегулированным на минимальное давление 2,5 бар и максимальное – 4,5 бар при требуемом расходе воды 105 л/мин.

Q max= 105 л/мин;

a = 12;

P max= 4,0 + 1 = 5,0 АТА;

P min= 2,0 + 1 = 3,0 АТА;

ΔP = 5,0–3,0 = 2 АТА;

P prec= 3,0–0,5 = 2,5 АТА;

V t=16,5 · 105 · 5,0 · 3,0 / 12 / 2 / 2,5 = 433,13 л

Как уже говорилось, гидравлические удары в системе являются следствием работы насосной техники и трубопроводной арматуры. Давление в сетях при гидроударах может достигать 10–15 бар. В нашей стране для поглощения гидроударов применялись вибровставки и сильфонные компенсаторы, но для защиты бытовой техники разработаны баки-компенсаторы. Их подбор производится на основе инструкции UNI 9182 Европейского Союза.

Превышение давления при гидроударе:

Р изб= 2 · ρ · V · e /t

ρ – плотность жидкости, кг/м 3;

V – линейная скорость жидкости в трубопроводе;

е – длина участка трубопровода;

t – время остановки насоса или закрытия крана.

Пример:Пусть Р изб= 9,4 бара, тогда объем гидрокомпенсатора:

;

где:

V r– расчетный объем гидрокомпенсатора;

V воды– объем воды, прошедший за время остановки насоса;

Р раб– рабочее давление системы, бар;

Р мах– максимально допустимое давление, бар;

Р мах= Р изб+ Р раб= 9,4+4 = 13,4 бара

Если Р мах= 13,4 бар, а производительность насоса 0,7л/с при времени закрытия крана/остановки насоса 1,5 с, то (средний расход 1,05 л)

;

Следовательно, необходим гидрокомпрессор объемом 6 литров.

Каждый производитель баков в комплекте с изделием прилагает паспорт, в котором изложены особенности установки бака в зависимости от его конструкции и назначения.

Баки при работе практически не имеют динамических нагрузок по причине медленного заполнения и опорожнения теплоносителем при функционировании системы отопления. Баки до 35 л допускается подвешивать к трубопроводам или на кронштейны (рис. 17). Кронштейны включают в себя воздушник, предохранительный клапан и манометр. Также некоторыми производителями (Wester, Watts) выпускаются монтажные комплекты быстрого монтажа (рис. 18) для крепления баков до 35 литров к стене.

Рис. 17. Кронштейн

Рис. 18. Комплект быстрого монтажа

Не допускается установка запорных устройств между расширительным баком и трубопроводом.

Баки объемом более 35 литров имеют ножки для установки на пол. Также баки не обязательно крепить анкерными – болтами к полу. Перед заполнением необходимо проверить противодавление в баке, которое обычно устанавливается заводом как 1,5 бара. При работе системы противодавление должно быть отрегулировано в соответствии с рабочим давлением в системе.

Работа гидравлического аккумулятора сопряжена с постоянными динамическими режимами. Следовательно, рекомендуется прочно крепить гидроаккумулятор к полу помещения, где он устанавливается. На ножках для этого изготовитель предусматривает крепежные отверстия. С целью уменьшения вибрации агрегата и шума в помещениях рекомендуется установить резиновые виброгасящие прокладки из толстой резины.

Насосные станции с баками малых объемов (24–50 литров) подсоединяются к трубопроводам с помощью гибких металлизированных подводок. Чтобы сохранить расходные характеристики насоса, не следует заужать выходное сечение из насосной станции гибкими подводками либо прокладками.

Перед запуском насоса следует заполнить бак гидроаккумулятора водой, проверить противодавление в баке.

Для удаления воздуха из бака в верхней части гидроаккумуляторов емкостью более 150 литров рекомендуется установить автоматический либо ручной воздушник.

Также полезно при первоначальном запуске контролировать давление воды в системе с помощью манометра.

Функция расширительного бака (экспанзомата) в системе отопления – компенсировать увеличение объема воды вследствие ее температурного расширения.

Давление в месте подключения аппарата к системе всегда равно статическому давлению в данной точке при имеющейся температуре. Доказать это очень просто: если допустить, что давление в точке подключения бака изменяется, то придется признать, что объем теплоносителя в баке тоже изменился. А этого быть не может, т. к. взяться лишнему теплоносителю в замкнутой системе неоткуда, да и бесследно исчезнуть он тоже никак не может. Впрочем, это правило распространяется только на системы с одним расширительным баком.

Таким образом, от места расположения расширительного бака зависят параметры работы всех остальных элементов системы отопления, требуемое начальное давление в баке и его объем.

При выборе места присоединения расширительного бака следует помнить, что чем выше давление в системе отопления, тем меньше вероятность ее завоздушивания.

На рис. 1 приведено несколько вариантов присоединения мембранного бака к системе отопления со следующими высотными параметрами: