Izračun ekspanzijske posode: pravila za izračun s primeri, vrste posod, predvidena uporaba in strokovni nasveti

Ekspanzijska posoda - nujen element ogrevalnega sistema. Pri načrtovanju se pojavlja vprašanje: kako izračunati ekspanzijsko posodo za ogrevanje?, določiti njegovo prostornina in dimenzije? Parametri so odvisni od več dejavnikov, ki so podrobno opisani v tem članku.

Ekspanzijska posoda, za katero je namenjena ekspanzijska posoda

Obtočna tekočina v ogrevalnem sistemu se pri segrevanju močno razširi. Ta koeficient se med različnimi toplotnimi tekočinami razlikuje. Voda je na primer veliko učinkovitejši medij za prenos toplote. Pri segrevanju ima nižji koeficient raztezanja in višji koeficient prenosa toplote kot sredstvo proti zmrzovanju na osnovi etilenglikola. Povečanje prostornine je odvisno tudi od delovne temperature.

Za izravnavo dviga nivoja tekočine v sistemu se vgradi raztezna posoda, katere izračun je odvisen od:

1. Količina tekočine v sistemu.
2. Zasnova ogrevalnega sistema. Poznamo dve vrsti: zaprto in odprto. Izračun prostornine se za vsako od njih izvede drugače.
3. najvišja temperatura tekočine v sistemu. Če izračun opravite glede na delovno temperaturo, bo velikost rezervoarja manjša, vendar je treba upoštevati izredne razmere, ko je hladilno sredstvo blizu prehoda v parno stanje, kar znatno poveča njegovo prostornino.
4. vrsta tekočine. Uporablja se več različnih snovi: voda, sredstvo proti zmrzovanju, voda z dodatkom alkohola, olje. Za vsako od teh tekočin se prostornina ekspanzijske posode izračuna drugače.

Rezervoarji odprtega tipa

Trenutno se uporabljajo tri vrste ekspanzijskih posod. Najbolj predpotopni se uporablja v gravitacijskem ogrevalnem sistemu. Gre za odprt tip rezervoarja. Nameščen je na najvišji točki in ne služi le za zbiranje odvečne tekočine, temveč tudi za odstranjevanje zraka iz sistema.

Takšno ogrevanje deluje le z vodo, saj so drugi nosilci toplote precej strupeni. Njihova uporaba v odprtem sistemu povzroči zastrupitev s hlapi. Glavna pomanjkljivost odprtega sistema je zamrznitev vode pri nizkih temperaturah. Takšne hiše pozimi ni mogoče pustiti brez ogrevanja več dni. Če se to zgodi, voda, ki se ob zmrzovanju razširi, razpoči ogrevalne cevi.

Izračun razteznih posod odprta vrsta se izračuna na podlagi koeficienta raztezanja vode, katerega vrednost je odvisna od temperature: višja kot je temperatura, višja je vrednost koeficienta raztezanja vode. Za izračun prostornine tekočine, izpodrinjene zaradi ogrevanja, pomnožite koeficient, ki ustreza delovni temperaturi, s količino toplotne tekočine v ogrevalnem sistemu. Tako dobimo zahtevano prostornino ekspanzijske posode.

Na primer, če obstaja v omrežju s prostornino 400 litrov vode, ki deluje pri temperaturi 75 stopinj, bi bila prostornina raztezanja: 400 * 0,0258 = 10,32 litra.

Pri odprtem sistemu ni smiselno prevelikega rezervoarja, saj takšna zasnova vključuje obtočno povezavo z odtokom. Tu se odvaja presežek vode nad nazivno temperaturo.

Zatesnjene ekspanzijske posode

Naslednja različica je zaprta ekspanzijska posoda. Uporabljajo se v v sistemih za ogrevanje z gravitacijskim tokom in s prisilno cirkulacijo. Glavna razlika med zaprtimi rezervoarji je njihova popolna tesnost. S tem se prepreči stik vode z atmosferskim zrakom, ki vsebuje velike količine kisika in škoduje cevem. Nadtlak se z varnostnimi ventili odvaja v ozračje.

Izračun ekspanzijske posode te vrste poteka na enak način kot prejšnji. Pri tem je treba dodati prostornino zraka, ki se stisne, ko se voda potisne v rezervoar. Za razliko od tekočin imajo plini precejšnjo stisljivost. Zato je prostornina za zrak v rezervoarju lahko majhna - približno 30 % prostornine za vodo.

Kako deluje membranska ekspanzijska posoda

Osnovna različica v sodobnih sistemih ogrevanje - prisilno ogrevanje z membransko ekspanzijsko posodo. Od običajne posode pod tlakom se razlikuje po tem, da je v njej gumijasto tesnilo, ki ločuje tekoči del od zračnega.

Ko je sistem poln, tekočina v rezervoarju doseže zgornji nivo membrane. Med segrevanjem se medij začne širiti in se proti uporu diafragme in zraka dvigne do zgornje ravni rezervoarja, dokler se tlak stisnjenega zraka in medija ne izenači. Če je tlak sredstva proti zmrzovanju znatno višji od dovoljenega, se sproži varnostni ventil.

Pri izračunu ekspanzijske posode rezervoar za ekspanzijski koeficient je popravljen za sredstvo proti zmrzovanju v zaprtem ogrevalnem sistemu. Poveča svojo prostornino za približno 15 % bolj kot voda.

Izračun zaprte ekspanzijske posode z membrano

Pri določanju velikosti rezervoarja membranskega tipa lahko naredite naslednje preproste korake. Glede na to, da je koeficient raztezanja vode pri temperaturi 80 stopinj 0,029, in glede na prostornino sistema lahko naredimo primitiven izračun.

Recimo, da ima sistem 100 litrov. Ko količino tekočine pomnožimo s koeficientom, dobimo raztezno prostornino 2,9. Za poenostavljen izračun je treba to vrednost povečati za faktor 2. Ne pozabimo tudi, da je raztezanje sredstva proti zmrzovanju za približno 15 % večje od raztezanja vode, zato dodamo to vrednost. dobimo približno 7 l.

Za natančnejši izračun ekspanzijske posode uporabite formulo:

V = (Ve + Vv) * (Pe + 1) / (Pe - Po), kjer

V je zahtevana prostornina membranske posode za ogrevalni sistem.

Ve je prostornina tekočine za prenos toplote, ki nastane pri ogrevanju sistema. to je seštevek vseh ogrevalnih naprav, cevi, kotla.

Vv - prostornina vode v rezervoarju. z drugimi besedami - količina tekočine, ki je vedno prisotna v rezervoarju, zaradi česar hidrostatični tlak. Približno 20 % v majhnih plovilih in približno 5 % v velikih plovilih. Vendar največ 3 l.

Po - konstantni tlak. Odvisno od višine stolpca tekočine v sistemu.

Pe je najvišji tlak, ki nastane pri delovanju varnostnega ventila.

Zaključek

Izračun ekspanzijske posode je enostaven postopek, ki je dostopen vsakomur, ki pozna preprosto aritmetiko. Upoštevati je treba le zasnovo ogrevalnega sistema, njegovo prostornino in vrsto toplotne tekočine.