Основные виды систем отопления 6 страница

Закрытый расширительный бак с воздушной или газовой (если используется азот или другой газ, отделенный от воды мембраной) «подушкой» герметичен, способствует уменьшению коррозии труб и приборов, может обеспечить в широком диапазоне переменное давление в системе отоп­ления.

На рисунке 1 изображена установка в помещении теп­лового центра закрытого бака без мембраны с регулиру­емым избыточным давлением. Давление в баке поддержи­вается либо сжатым воздухом от специального компрес­сора (вариант 1), или инертным газом из баллона со сжатым газом (вариант 2). Действие компрессора автоматизируется.

На рисунке 2 дана установка подвесного бака с упру­гой мембраной, разделяющей две среды — воду и инертный газ. Присоединение бака показано после котла, как это принято в зарубежной практике, когда циркуляционный насос включается в подающую магистраль системы отоп­ления. Начальное давление газа в баке может быть и ат­мосферным, и избыточным (например, 50 кПа); в последнем случае мембрана до нагревания воды в системе отопления прилегает к стенкам верхней половины бака. При нагревании избыток объема воды поступает в бак, сжимая воздух или газ, находящийся в нем (вода действует подобно поршню). При этом повышается давление как в баке, так и в системе в целом. Если объем бака или воздуха (газа) в нем окажется слишком мал, давление в низших точках системы может превысить максимально допустимое. В связи с этим потребуется во избежание аварии выпустить часть воды из системы через предохранительный клапан.

С другой стороны, при понижении температуры воды давление в высших точках системы может оказаться ниже минимально необходимого для предупреждения таких недопустимых явлений как вскипание воды или подсос воздуха из атмосферы. Следовательно, объем закрытого расширительного бака строго обусловлен допустимым диа­пазоном изменения гидравлического давления в системе. Объем бака зависит также от объема и расчетной темпера­туры воды в системе, от давления циркуляционного насоса и места включения насоса в теплопровод по отношению к теплообменнику и точке присоединения бака. Полезный объем закрытого расширительного бака оп­ределяют по формуле:

V_пол=∆V_с/(р_а/р_min-р_а/р_max),

где ∆V_с — увеличение объема воды в системе при нагревании; р_а — абсолютное давление в баке до первого поступления воды (в том числе атмосферное давление); р_min — абсолютное давление в баке при наполнении системы водой (минимально необходимое давление воды в баке при минимальном уровне); р_max — абсолютное давление в баке при повышении температуры воды до расчетной и заполнении бака водой (максимально допустимое давление воды в баке при макси­мальном уровне).

Объем закрытого расширительного бака при начальном давлении в нем, равном атмосферному, получается больше объема открытого бака. Использование сжатого воздуха для повышения давления р_а сверх атмосферного (для «зарядки» бака) позволяет уменьшить объем закрытого бака. Объем закрытого расширительного бака уменьшается также при переносе его в верхнюю часть здания и присоединении там к магистрали системы отопления.

Современная конструкция бака представляет собой стальной цилиндрический сосуд, разделенный на две части резиновой мембраной: одна часть предназначена для воды системы отопления, вторая заполнена газом под давлением. Выпускаются баки с давлением газа 50, 100 и 150 кПа для систем отопления зданий высотой до 15 м, рассчитанные на максимальное рабочее давление в системах 350 кПа.

Место присоединения закрытого расширительного бака к теплопроводам выбирают с учетом сохранения его гидрав­лической связи с действующей частью системы при нор­мальном использовании клапанов, задвижек и прочей за­порной арматуры в другой отключаемой части системы отопления. Закрытые расширительные баки, помещаемые непосред­ственно в тепловых пунктах зданий или на тепловых стан­циях, в значительной степени лишены недостатков откры­тых баков. Однако для сокращения их объема путем искус­ственного увеличения внутреннего давления требуются до­полнительное оборудование и затрата электрической энер­гии.

Лекция 8