Mọi hệ thống đều cần nó! Bình giãn nở để sưởi ấm

Hoạt động của hệ thống sưởi ấm tự động có liên quan đến sự biến động về thể tích chất làm mát do quá trình làm nóng và làm mát gây ra.

Để làm phẳng hiện tượng búa nước và bù cho sự giãn nở vì nhiệt, một bình chứa đặc biệt được lắp đặt trong mạch sưởi ấm.

Tên kỹ thuật của thiết bị này là expansomat. (từ từ expanse – “mở rộng”). Đây là một bể kim loại có thể tích nhất định với một ống nhánh để kết nối với hệ thống.

Bình giãn nở: chúng là gì, mục đích của chúng, sự khác biệt so với các thiết bị thủy lực khác, các loại

Chất lỏng làm mát lưu thông trong mạch có đặc tính giãn nở khi nóng lên và giảm thể tích khi nguội đi.

Vì nước không nén được nên khi nước giãn nở, lượng chất lỏng dư thừa sẽ vẫn đọng lại bên trong đường ống.

Hiện tượng vật lý này làm tăng áp suất thủy tĩnh của mạch kín, có thể gây hư hỏng đường ống, hoạt động của thiết bị sưởi ấm không đầy đủ, máy bơm bị hỏng.

Để ngăn ngừa các tình huống khẩn cấp, các bể chứa đặc biệt - bể giãn nở - được lắp đặt trong các mạng lưới sưởi ấm tự động. Chúng được làm dưới dạng các thùng chứa hình cầu, hình trụ hoặc hình chữ nhật, nơi có chất làm mát nóng dư chảy vào.

Tùy theo loại, các thiết bị có màng bên trong, ống nối với đường ống, xả nước mát, xả nước thừa vào cống cũng như van an toàn.

Sự khác biệt giữa bình thủy điện cho hệ thống đun nước nóng và thiết bị cung cấp nước là gì?

1. Mục đích.

Bình giãn nở cho hệ thống sưởi ấm bù đắp cho sự giãn nở vì nhiệt của phần tử tuần hoàn.

Chức năng bình tích áp thủy lực — tích trữ một lượng nước dự trữ để đảm bảo áp suất khi tắt máy bơm và bảo vệ hệ thống khỏi hiện tượng búa nước.

1. Thiết kế.

Trong khoang của bình giãn nở, chất lỏng nóng sẽ tiếp xúc với thành của thiết bị (màng và loại mở), hoặc chỉ tiếp xúc với màng đàn hồi (loại bóng bay). Đối với bình tích áp thủy lực cung cấp nước, lựa chọn đầu tiên bị loại trừ.

1. Vật liệu phân vùng.

Trong mạng lưới sưởi ấm, màng ngăn được tải chậm, vì vậy yêu cầu chính là khả năng chịu nhiệt. Đối với bể thủy lực cung cấp nước, Màng cao su cấp thực phẩm, chịu được sự kéo giãn thường xuyên và nhanh chóng.

Bể mở: thiết bị, nguyên lý hoạt động, ưu điểm và nhược điểm

Bộ mở rộng loại này được sử dụng trong mạng lưới sưởi ấm không có máy bơm tuần hoànChúng là một thùng chứa không có nắp, được kết nối với hệ thống sưởi ấm và được lắp đặt ở vị trí cao nhất (trên gác xép).

Ảnh 1. Sơ đồ lắp đặt bình giãn nở hở trong hệ thống sưởi ấm. Mỗi bộ phận của cấu trúc đều được dán nhãn.

Trong quá trình đun nóng, thể tích chất lỏng truyền nhiệt tăng lên, phần dư chảy vào bình chứa. Khi nhiệt độ giảm, nước trở về theo trọng lực. Nếu chất lỏng sôi, hơi của nó sẽ thoát ra qua phần nắp hở.

Vì chất làm mát có thể tràn ra ngoài mép, các bể chứa như vậy được bổ sung thêm một núm tràn. Qua đó, nước dư thừa được xả vào cống. Các lợi ích bao gồm:

• thiết kế đơn giản, dễ sửa chữa;
• chi phí thiết bị thấp;
• khả năng chế tạo bể chứa không chỉ bằng thép mà còn bằng nhựa.

Bể giãn nở hở có nhiều nhược điểm hơn là ưu điểm.Những điều này bao gồm sự bốc hơi tự nhiên của chất lỏng, sự xuất hiện của hiện tượng ăn mòn các thùng chứa kim loại, nhu cầu theo dõi liên tục và không thể sử dụng trong mạng lưới sưởi ấm bằng chất chống đông.

Bình giãn nở loại kín có van và không khí

Trong các mạng lưới mà chất làm mát di chuyển dưới tác động của thiết bị bơm, người ta lắp đặt các bình giãn nở kín.

Đặc điểm thiết kế chính của những chiếc xe tăng như vậy là độ kín hoàn toàn, cho phép duy trì áp suất không đổi.

Vỏ được làm bằng thép, khoang bên trong được chia thành hai phần bằng màng bóng hoặc màng ngăn.

Cái đầu tiên được gọi là buồng khí (không khí), chứa đầy hỗn hợp chứa nitơ hoặc không khí. Thứ hai - ngăn chứa chất lỏng, nơi chất làm mát được làm nóng đi vào. Mỗi khoang được bịt kín hoàn toàn, do đó chất lỏng không tiếp xúc với môi trường hoặc khí. Thiết bị được bổ sung thêm một ống nhánh để kết nối với mạng lưới sưởi ấm và một van để giảm áp suất.

Nguyên lý hoạt động

Do giãn nở, chất làm mát nóng bị đẩy ra khỏi mạch vào khoang chứa chất lỏng của bình, ép vào màng đàn hồi. Trong một khoang khác, hỗn hợp khí bị nén, áp suất trở nên quá mức.

Ngay khi chất lỏng nguội đi và mất thể tích, nó sẽ bị nén lại bởi tác động của khí nén được đẩy trở lại đường ống.

Khi áp suất và nhiệt độ tăng nhanh và thể tích chất lỏng trong bình giãn nở đạt đến giá trị tới hạn, van an toàn được kích hoạt: nước thừa sẽ được xả ra ngoài.

Các loại màng

Các thiết bị bù được sản xuất với các vách ngăn đàn hồi có hai loại:

1. Cơ hoành — cố định xung quanh chu vi bên trong và chia đôi không gian. Chất lỏng tiếp xúc với các bức tường, do đó chúng được phủ thêm các hợp chất chống ẩm chịu nhiệt.
2. Bóng bay — bên ngoài giống như một quả bóng bay và được cố định ở ống dẫn vào. Khi đi vào, chất làm mát vẫn nằm bên trong màng, không chạm vào thành thiết bị.

Vách ngăn loại màng ngăn cố định, không thể thay thế chúng nếu chúng bị hỏng. Các xi lanh được thay đổi thông qua mặt bích bình giãn nở, được gắn bằng bu lông.

Ưu điểm và nhược điểm

Có những ưu điểm khác của bình giãn nở loại kín:

• kích thước nhỏ gọn;
• không có sự tiếp xúc giữa chất làm mát và môi trường bên ngoài, loại bỏ quá trình bay hơi;
• mất nhiệt tối thiểu;
• khả năng tạo thêm áp lực;
• lắp đặt ở bất kỳ phần nào của phòng lò hơi;
• giá trị áp suất cực đại cao;
• kéo dài tuổi thọ lò hơi, bộ tản nhiệt, đường ống.

Thiết bị giãn nở kín có một số nhược điểm., bao gồm chi phí tương đối cao và không thể thay thế màng ngăn.

Tùy chọn tính toán

Đối với các mạch nhỏ trong đó chất lỏng lưu thông 150 lít và ít chất lỏng hơn, chúng có được chất giãn nở với thể tích 10% từ tổng công suất của hệ thống. Khi tính toán các thiết bị cho mạng lưới sưởi ấm lớn phức tạp, ba phương pháp được sử dụng:

Phương pháp #1. Tính toán tổng thể tích giãn nở của chất lỏng di chuyển trong mạng. Phương pháp cho phép tính toán bể thủy lực màng với độ chính xác 10%. Để thực hiện điều này, hãy xác định:

• Tổng thể tích chất lỏng truyền nhiệt trong toàn bộ hệ thống (giá trị C). Có thể thu được giá trị gần đúng bằng cách biết công suất nồi hơi - 1kW tiêu thụ khoảng 15 lít. Điền đường viền qua bộ đếm sẽ cho kết quả chính xác.
• Giá trị giãn nở vì nhiệt (E) có tính đến loại chất làm mát. Đối với nước tại t90º C là hệ số được chấp nhận 0,034, giá trị của chất chống đông được hiển thị trong bảng.
• Chỉ báo áp suất tối đa có thể có trong mạch (P_{tối đa}) — tương ứng với ngưỡng của van an toàn.
• Áp suất tối thiểu (cài đặt) (P₀), nơi mạng lưới sưởi ấm hoạt động.

Ảnh 2. Bảng ví dụ tính toán các đặc điểm khác nhau của bình giãn nở tùy thuộc vào một số điều kiện.

Dữ liệu được thay thế vào công thức:

V=(E×C)÷(1-(P0÷Pmax))

Số kết quả được làm tròn lên., vì bình giãn nở phải bù cho thể tích đã tính toán bằng một lượng dự trữ nhỏ. Đối với điều này, hệ số làm đầy của thiết bị cũng được tính đến.

Phương pháp số 2. Liên hệ với các tổ chức thiết kế chuyên nghiệp. Một lựa chọn ưu tiên, vì nó cho phép bạn có được kết quả chính xác nhất. Chi phí dịch vụ cao được bù đắp hoàn toàn bằng sự lựa chọn hợp lý về bồn chứa (bạn sẽ không phải trả quá nhiều cho khối lượng không cần thiết) và tiết kiệm chi phí sửa chữa khẩn cấp.

Phương pháp số 3. Sử dụng máy tính trực tuyến. Các nguồn tài nguyên Internet cho phép bạn có được các giá trị với độ chính xác khác nhau, do đó các kết quả như vậy được coi là gần đúng.

5 tiêu chí lựa chọn sản phẩm

1. Loại tuần hoàn chất làm mát. Đối với các hệ thống mà nước di chuyển tự nhiên, một bể mở được sử dụng. Trong các mạng lưới tự động với máy bơm tuần hoàn, các bể thủy điện màng được sử dụng.

1. Kiểu. Bể chứa có màng không thể thay thế (màng ngăn) có chi phí thấp hơn so với bể chứa có vách ngăn dạng bóng bay. Tuy nhiên, nếu màng ngăn bị vỡ, bể chứa sẽ phải được thay thế hoàn toàn.
2. Âm lượng. Đây là giá trị được tính toán và luôn được làm tròn lên.
3. Áp suất làm việc tối đa. Phải tương ứng với (không nhỏ hơn) giá trị tối đa có thể cho toàn bộ hệ thống sưởi ấm.
4. Thông số kỹ thuật. Nhiệt độ vận hành cho phép, áp suất, thể tích, loại màng, tùy chọn lắp đặt và kết nối với đường ống đều được tính đến.

Khi lựa chọn, hãy chú ý đến các nhà sản xuất. Các thương hiệu có uy tín coi trọng danh tiếng của họ, vì vậy không có rủi ro mua phải bình giãn nở chất lượng thấp. Các công ty có uy tín bao gồm: AQUASYSTEM, REFLEX, WESTER, IMERA, BOSCH và những người khác.

Hình ảnh sản phẩm

Ảnh 3. Bình giãn nở kín cho hệ thống sưởi ấm. Nhà sản xuất sản phẩm Stout.

Ảnh 4. Bình giãn nở dạng kín (sản phẩm màu đỏ) được kết nối với mạch gia nhiệt.

Ảnh 5. Bể giãn nở mở được kết nối với hệ thống sưởi ấm. Bể nằm ở điểm trên cùng của cấu trúc.

Video hữu ích

Xem video để biết vị trí lắp đặt bình chứa trong hệ thống sưởi ấm của bạn.

Dịch vụ

Để mạch gia nhiệt hoạt động chính xác và bình giãn nở có tuổi thọ lâu dài Các biện pháp phòng ngừa phải được thực hiện sáu tháng một lần. Công việc bao gồm kiểm tra hư hỏng bên ngoài, rò rỉ, áp suất ban đầu, tính toàn vẹn của màng và thay thế nếu cần thiết. Nếu bể đã tháo dỡ không được lên kế hoạch sử dụng trong thời gian dài, thì nước từ bể phải được xả hết và lưu trữ trong phòng khô.