Расчет давления в расширительном баке отопительной системы: Методика расчета и подбора баков для систем отопления.

Расширительный бак системы отопления открытого и закрытого типа

Статьи

• 17.09.2021
• Опубликовано favorit

17 Сен

Расширительный бак системы отопления — это элемент отопительного контура, основной задачей которого является приём избытка теплоносителя, возникающего в процессе нагревания всей системы отопления.

В процессе нагревания теплоноситель расширяется. Так как весь комплекс отопительного оборудования представляет собой замкнутую систему, то в ней возникает избыточное давление. При превышении допустимого показателя давления произойдет разрыв отопительного элемента, например трубы или крана. В результате вся система отопления выйдет из строя. Компенсировать избыточное давление в отопительной системе, вызванное нагревом теплоносителя — задача расширительного бака.

Принцип работы подобного бака прост. Его установка позволяет увеличить объем системы отопления при нагреве теплоносителя, что гарантирует сохранение уровня давления в допустимых пределах. Как уже было отмечено ранее, компенсация избыточного давления предотвратит появление неисправностей в отопительной системе загородного дома.

Тип установленной отопительной системы влияет на монтаж расширительного бака. Баки открытого типа применяются в системах отопления, где циркуляция теплоносителя происходит естественным образом, то есть давление в системе приблизительно соответствует атмосферному. Баки закрытого типа монтируют в таких системах, где циркуляция теплоносителя происходит за счет работы специального насоса.

Типы расширительных баков для отопления

Различают два типа расширительных бачков для отопления:

• Открытые. Используются в системах, где циркуляция теплоносителя происходит естественным образом. Другими словами, жидкость перемещается «самостоятельно», за счет перепада давления.
• Закрытые. Применяются в системах, где циркуляция теплоносителя происходит за счет работы специального насоса.

Расширительный бак системы отопления закрытого типа

Расширительный бак закрытого типа (мембранного типа) представляет собой закрытую емкость, в которой установлена эластичная мембрана. Мембрана делит расширительный бак на две полости. В одной из них находится воздух под давлением, а в другой излишки теплоносителя.

Принцип работы очень прост. Перед пуском системы посредством автомобильного насоса закачивают в воздушную камеру расширительного бака воздух. Величина давления воздуха должна быть примерно равна начальному давлению системы отопления. При увеличении давления в системе отопления избытки теплоносителя попадают в расширительный бак, так как давление в воздушной камере становится меньше, чем в системе отопления. За счет эластичной мембраны объем камеры с теплоносителем увеличивается, тем самым компенсируется избыточное давление в системе отопления. При понижении давления теплоносителя воздушная камера расширяется, тем самым компенсируется давление теплоносителя.

Расчет закрытого (мембранного) расширительного бака

Для того, чтобы рассчитать объем расширительного бака, потребуется найти отношение избыточного объема теплоносителя в процессе нагревания к коэффициенту заполнения расширительного бака. Формула выглядит следующим образом:

Показатель избыточного объема теплоносителя, который возникает в результате его нагрева, можно рассчитать путем умножения значения полного объема системы на коэффициент объемного расширения теплоносителя.

Определение коэффициента заполнения расширительного бака

Коэффициент заполнения бака показывает, какой максимально допустимый процент объема расширительного бака может занимать теплоноситель.

Для расчета данного показателя применяется формула:

Показатель предварительного давления газа в баке (Р газа) определяется по формуле:

Для того, чтобы найти значение гидростатического давления системы отопления, необходимо подставить значения в представленную ниже формулу:

При расчете необходимо помнить о следующих нюансах. Прежде всего, коэффициент заполнения расширительного бака должен составлять меньше 50%. Установка бака с таким показателем обезопасит владельцев дома и продлит эксплуатационный срок оборудования.

Следующий момент: размещение расширительного бака после циркуляционного насоса. В таком случае предварительное давление газа следует рассчитывать по формуле:

Баки закрытого типа можно установить в любое место системы отопления. Тем не менее, рекомендуется их размещать в наиболее низкую точку системы отопления в обратной ветке перед циркуляционным насосом. Исходя из объема, в процессе монтажа расширительного бака можно задействовать трубы диаметром PN20 и более. Для того, чтобы предотвратить накопление воздуха в подводящей трубе, можно установить в месте стыковки бака с трубопроводом специальный клапан, позволяющий стравить образовавшийся воздух. Перед запуском системы отопления требуется создать предварительное давление в баке, равном P газа.

404 Не найдено | Группа Фламко

Spring voorbij de navigatie

Блог CoExpert

корп. климат. совершенство.

Подробнее

Блог CoExpert

здание. климат. совершенство.

Контакт

Выбрать страну/язык Versets

Распределение энергии

Расходомеры и расходомеры

Основные расходные материалы и фитинги

Продукты для питьевой воды

Материалы для производства

Flamco Services

Подогрев en -koeling

Inregelventielen

Radiatorappendages

Expansievaten

Expansievaten voor drinkwater

Toebehoren voor expansievaten

Expansie-automaten

Navullen

Veiligheidsventielen

Inlaatcombinaties

Мано(термо)метры

Vlotterontluchters

XStream Lucht-en Vuilafscheiders

Smart Lucht-en Vuilafscheider

SideFlow Clean Vuilafscheiders

9 0002 Luchtafscheider voor Solar

Аксессуары для ontluchters en vuilafscheiders

Ontgassingsautomaten

Doseerpot

Buffervaten — Verwarmings-/koelinstallaties

Voorraadvaten — Drinkwatersystemen

Бойлеры

Thermische batterijen

Аксессуары для котлов и водонагревателей

Коллективные обогреватели / котлы

Водопроводные станции

Нагревательные станции для обогревателей

Универсальный каскад

90 002 Полная система до 70 кВт (S-Line)

Полная система до 100 кВт (M-Line) )

Комплектная система до 2300 кВт (L-Line)

Системы для зональных установок

LogoFloor в сборе

Evenwichtsflessen

Flexibele aansluitingen

Systembewaking

Verbruiksregistratie – счетчики тепла и воды

Verbruiksregistratie – счетчики воды

Mano(thermo)meters

Expansiecompensator

Pi jpkruisfittingen

Terugslagkleppen

Verbindingsfittingen

T-plus

Expansievaten voor drinkwater

Vlotterontluchters

Бойлеры

Voorraadvaten — Drinkwatersystemen

Водопроводные станции

Terugslagklep

Inlaatcombinaties

Gewapende slangen

Veiligheidsventielen

Leidingwaterfittingen

Flexofit waterslagdemper

Mengventielen

9 0002 Universele beugels

Isolatiebeugels

Muur- en vloerbeugels

Ophangstroppen en sprayerbeugels

Rail en rail toebehoren

Overige bevestigings producten

90 002 Thermisch verzinkt bevestigingsmateriaal

Roestvaststaal bevestigingen

FlamcoFix Falx

FlamcoServices

Flamconnect

Flamco Academy

Verdelers en kasten

Debietmeter

Statische strangregel ventielen

Dynamische strangregelventielen

Drukverschilregelaar

6-weg regelklep

Afsluitkogelkranen

NexusValve TW voor leidingwater

Установка для термостата

Термостатическая копия для вентиляционных установок

Renovatiesystemen для 1-pijpsverwarmingssystemen

Klemrozetten

Расширительные и компрессионные баки в гидросистемах (часть 3): максимальное давление в баке | Р.

Л. Деппманн Прочитано 5 мин.

·

26 июля 2020 г.

В последних протоколах утра понедельника Р. Л. Деппманн мы представили расчет давления холодного наполнения, необходимый для давления наполнения расширительного бака. Еще одна необходимая информация – это максимальное давление в резервуаре. Максимальное давление в расширительных или компрессионных баках в гидравлических системах зависит от ряда переменных.

Формула, показанная выше, является расчетом, используемым программами расширительного бака для определения размера бака «Vt». Давления в знаменателе являются критическими. «Па» — это начальное давление PSIA в резервуаре. «Pf» — давление наполнения PSIA. А «Po» — это максимальное давление PSIA. Мы вводим числа в программу отбора Bell & Gossett ESP-Systemwize в PSIG, и программа преобразуется в PSIA.

Следующие описания дают вам некоторую информацию, которая поможет определить максимальное давление в системе. У нас также есть короткое видео на ту же тему.

Вы можете посмотреть его ниже.

Предохранительные клапаны ASME, которые мы используем в гидравлических системах, выбираются на основе требуемой пропускной способности BTUH и максимального или предохранительного установочного давления. Эти клапаны начинают открываться примерно на 10% ниже заданного значения. Это позволяет избежать их открытия и сброса 20–30–50 галлонов системной воды в минуту. Вместо этого они открываются и выпускают немного воды, пытаясь сдержать давление. Таким образом, предохранительный клапан на 30 фунтов на квадратный дюйм начнет «плакать» при 27 фунтов на квадратный дюйм. Предохранительный клапан на 100 фунтов на квадратный дюйм начнет открываться в 9 часов.0 фунтов на кв. дюйм изб. Максимальное давление, которое требуется инженеру при клапане на 30 фунтов на квадратный дюйм, на самом деле составляет 27 фунтов на квадратный дюйм, а не 30!

При определении максимального давления в резервуаре проектировщик должен определить положение резервуара по отношению к предохранительному клапану и отрегулировать высоту и напор насоса. Давайте рассмотрим два примера.

Пример 1 : В условиях нашей части 1 викторины указывалось, что в помещении механического оборудования на первом этаже есть два существующих котла мощностью 2 миллиона BTUH с предохранительными клапанами на 30 фунтов на квадратный дюйм. Ваша конструкция будет иметь дельта T 40° при температуре подачи 180°. На прошлой неделе расширительные и компрессионные баки в гидравлических системах (часть 2) определили, что давление наполнения составляет 20 фунтов на квадратный дюйм изб.

Поскольку котлы имеют предохранительные клапаны на 30 фунтов на квадратный дюйм, максимальное давление на клапанах должно быть рассчитано на 27 фунтов на квадратный дюйм. Если предположить отсутствие потока между насосами и котлом, единственной разницей будет перепад высот от предохранительного клапана до бака. Это позволит немного повысить давление в баке. Нам неизвестна разница высот, поэтому на всякий случай мы просто назовем максимальное давление в баке 27 фунтов на квадратный дюйм, что является ответом на вопрос 2 викторины по размеру расширительного бака.

Любой ответ, 27 фунтов на квадратный дюйм или меньше, но с давлением наполнения выше 20 фунтов на квадратный дюйм, будет правильным, но я хотел бы предупредить вас. По мере того, как максимальное давление и давление наполнения становятся ближе друг к другу, допустимое давление в баке увеличивается, а бак становится все больше и больше.

Пример 2 : Давайте рассмотрим систему первичного и вторичного котлов. Расположение основного насоса или насоса котла влияет на максимальное давление в баке.

Всегда полезно проверить максимальное давление с точки зрения самого слабого звена в системе. Давайте посмотрим на приведенный выше пример и на наш вопрос 6 викторины по определению размера расширительного бака. В соответствии с Вариантом 1 мы собираемся заменить котел на 2 конденсационных котла AERCO. Котлы теперь имеют настройку предохранительного клапана 75#. Минимальное номинальное давление любого компонента в системе составляет 125 фунтов на квадратный дюйм изб. Какое максимальное давление вы бы использовали для определения размера резервуара?

Простым ответом было бы 75 фунтов на кв. дюйм изб. минус 10% — это 67,5 фунтов на кв. дюйм на предохранительном клапане. Поскольку резервуар и предохранительный клапан находятся примерно на одной высоте, мы округлим максимальное давление до 67 фунтов на квадратный дюйм. Допустимо любое давление ниже этого, но выше 20 фунтов на квадратный дюйм. Почему мы опускаемся ниже 67 фунтов на квадратный дюйм в качестве максимального давления в резервуаре?

Во введении к викторине по размеру расширительного бака мы предоставили информацию о насосе. Новые насосы будут иметь производительность 200 галлонов в минуту при высоте напора 85 футов. Система имеет переменную скорость. Напор насоса 95 футов. Как выглядит давление нагнетания насоса? Наихудшим случаем для работы насоса было бы, если бы насос работал на полной скорости и в выключенном состоянии. 95 футов — это 41 фунт/кв. дюйм изб. Если давление в резервуаре составляет 67 фунтов на квадратный дюйм, а насос развивает давление 41 фунт на квадратный дюйм, напор насоса будет 67 + 41 = 108 фунтов на квадратный дюйм.

Это ниже максимального заявленного давления самого слабого звена в 125 фунтов на квадратный дюйм, так что все в порядке.

Может быть, нас беспокоит такое высокое давление. Может быть, мы хотим ограничить его. Если бы максимальное давление в резервуаре составляло 50 фунтов на квадратный дюйм, резервуар был бы больше, но давление нагнетания насоса было бы ограничено до 50 + 41 = 9.1 фунт/кв. дюйм изб. Оба приемлемы.

Что произошло бы, если бы ребристая труба в существующей системе имела компенсаторы расширения низкого давления?

Показанный выше компенсатор Metraflex HPFF2 рассчитан на максимальное давление 150 фунтов на кв. дюйм изб. Знаете ли вы, что существуют менее дорогие компенсаторы низкого давления, но с максимальным рабочим давлением 75 фунтов на квадратный дюйм?

Если максимальное давление существующего устройства около нагнетания насоса составляет 75 фунтов на кв.

Проверка самого слабого звена займет немного времени, но избавит вас от неприятностей.