隔膜膨胀水箱-计算原理
供暖系统出现压力损失的原因往往是双回路供暖锅炉选择错误。
也就是说，计算考虑了将进行加热的场所的面积。该参数会影响加热散热器区域的选择-它们使用的冷却液量相对较少
然而，有时在计算之后，散热器被替换为使用大量水的管道（并且没有考虑到这一事实）。因此，正是这种计算中的错误导致系统中的压力水平不足。
膨胀水箱有多种尺寸。
对于具有 120 升冷却液的两回路系统的正常运行，容量为 6-8 升的膨胀水箱就足够了。但是，此数字基于使用散热器的系统。当使用管道而不是散热器时，系统中有更多的水。因此，它膨胀得更多，从而完全填充膨胀罐。这种情况会导致使用特殊阀门紧急下降多余的流体。这会导致系统关闭。水逐渐冷却，体积减小。事实证明，系统中没有足够的流体将压力维持在正常水平。
为了避免这种不愉快的情况（在寒冷的季节，供暖系统发生故障不太可能有人会高兴），有必要仔细计算所需膨胀水箱的体积。在封闭系统中，辅以循环泵，最合理的是使用膜膨胀罐，它起到加热压力调节器等元件的作用。
用于确定储罐可容纳的最大液体体积的表格
当然，要准确计算供暖系统管道中的水量是相当困难的。但是，将锅炉功率乘以 15 可以得到一个近似的指标。也就是说，如果系统中安装了容量为 17 kW 的锅炉，那么系统中冷却剂的近似体积将为 255 升。该指标可用于计算膨胀水箱的适当容积。
膨胀水箱的体积可以使用公式 (V * E) / D 求得。在这种情况下，V 是系统中冷却剂体积的指标，E 是冷却剂的膨胀系数，D 是水箱效率水平。
D 是这样计算的：
D = (Pmax-Ps)/(Pmax +1)。
这里 Pmax 是系统运行期间允许的最大压力水平。在大多数情况下 - 2.5 bar。但 Ps 为油箱充气压力系数，通常为 0.5 bar。因此，代入所有值，我们得到： D \u003d (2.5-0.5) / (2.5 +1) \u003d 0.57。此外，考虑到我们有一个容量为 17 kW 的锅炉，我们计算出最合适的水箱容积 - (255 * 0.0359) / 0.57 \u003d 16.06 升。
请务必注意锅炉的技术文件。特别是17千瓦的锅炉，内置膨胀水箱，容积为6.5升
因此，为了使系统正常运行并防止加热系统出现压力下降等情况，有必要为其补充一个容量为 10 升的辅助罐。加热系统中的这种压力调节器能够使其正常化。
压力增加
加热回路中压力自发升高，导致安全阀动作的原因可能有以下几点：
- 冷水供应系统跨接器上的阀门损坏。螺旋阀和旋塞阀有一个共同的问题——它们在紧密关闭时无法提供绝对的密封性。泄漏通常是由磨损的螺旋阀垫圈或在它和阀座之间卡住的水垢引起的。这也可能是由身体和水龙头塞子上的划痕引起的。当封闭加热系统中的压力超过冷系统（这种情况经常发生）时，水会逐渐渗入回路中。它通过安全阀进一步排放到排水系统中。
- 膨胀水箱不足。由于罐中空间不足，冷却剂的加热和随后的体积增加无法完全补偿。这个问题的迹象是当锅炉被点燃或打开时压力直接增加。
为了消除第一个故障，最好用现代球阀更换阀门。这类阀门的特点是关闭位置密封性稳定，使用寿命长。这里也不需要经常维护。它通常归结为在数百次闭合循环后拧紧手柄下方的压盖螺母。
要解决第二个问题，您将不得不选择更大的水箱来更换膨胀水箱。还可以选择为电路配备一个额外的膨胀水箱。为了使系统正常工作，膨胀水箱的容积应约为冷却液总量的 1/10。
有时，压力的增加会引发循环泵。如果管道具有高液压阻力，则这对于叶轮之后的填充部分来说是典型的。通常的原因是直径被低估了。在这种情况下无需恐慌：只需安装一个安全组（与泵有足够的距离）即可解决此问题。仅当锅炉的第一个散热器和最后一个散热器在冷却剂循环方向上的温差很大时，才可以用更大直径的管道更换填充物。
供暖系统中的压力类型
有三个指标：
- 静态，等于一个大气压或 10 kPa / m。
- 动态，在使用循环泵时考虑在内。
- 工作，从以前的工作中脱颖而出。
照片 1. 公寓楼捆扎方案示例。热冷却液流过红色管道，冷冷却液流过蓝色管道。
第一个指标负责电池和管道中的压力。取决于表带的长度。第二种情况发生在流体强制运动的情况下。正确的计算将使系统安全工作。
工作值
它的特点是规范性文件，是两个组成部分的总和。其中之一是动态压力。它仅存在于带有循环泵的系统中，这在公寓楼中并不常见。因此，在大多数情况下，每米管道取 0.01 MPa 的值作为工作管道。
最小值
它被选为水在加热到 100 °C 以上时不会沸腾的大气压数。
| 温度，°С | 压力，大气压 |
| 130 | 1,8 |
| 140 | 2,7 |
| 150 | 3,9 |
计算如下：
- 确定房子的高度；
- 添加 8 m 的边距，这将防止出现问题。
因此，对于有 5 层每层 3 米的房子，压力将为：15 + 8 = 23 m = 2.3 atm。
控制机制
为了防止封闭系统中的紧急情况，使用安全阀和旁通阀。
重置。安装后可进入下水道，以紧急降低系统中多余的能量，保护系统免受破坏。
照片 4. 供暖系统的安全阀。用于排出多余的冷却液。
旁路。安装后可访问替代电路。通过将多余的水送入其中来调节压差，以消除主回路以下部分的增加。
现代加热配件制造商生产配备温度传感器的“智能”保险丝，该温度传感器不响应压力的增加，而是响应冷却剂的温度。
参考。泄压阀卡住的情况并不少见。确保他们的设计有一个用于手动缩回弹簧的杆。
不要忘记，房屋供暖系统的任何问题不仅会导致舒适度和成本的损失。供热网络中的紧急情况威胁着居民和建筑物的安全。因此，在控制加热方面需要谨慎和能力。
功率增加的原因
压力不受控制的增加是一种紧急情况。
可能是由于：
- 燃料供应过程的自动控制错误；
- 锅炉以手动高燃模式运行，不切换到中燃或低燃；
- 电池箱故障；
- 进水水龙头故障。
主要原因是冷却液过热。可以做什么？
- 应检查锅炉和自动化的运行情况。在手动模式下，减少燃油供应。
- 如果压力表读数非常高，请排出一些水，直到读数下降到工作区域。接下来，检查读数。
- 如果未检测到锅炉故障，请检查储罐的状况。它接受加热时增加的水量。如果水箱的阻尼橡胶袖带损坏，或者气室没有空气，就会完全充满水。加热时，冷却剂将无处可移，水压将显着增加。
检查油箱很容易。您需要按下阀门中的奶嘴以使水箱充满空气。如果没有空气嘶嘶声，则原因是气压损失。如果出现水，则膜已损坏。
功率的危险增加会导致以下后果：
- 加热元件损坏，直至破裂；
- 水过热，当锅炉结构出现裂缝时，会发生瞬间汽化，释放的能量等于爆炸的能量；
- 锅炉元件的不可逆变形，加热并使它们进入无法使用的状态。
最危险的是锅炉爆炸。在高压下，水可以被加热到 140 摄氏度而不沸腾。当锅炉热交换器夹套甚至锅炉旁边的供暖系统出现最轻微的裂缝时，压力就会急剧下降。
压力急剧下降的过热水立即沸腾，并在整个体积中形成蒸汽。压力从汽化中立即升高，这可能导致爆炸。
在高压和水温高于 100 摄氏度时，不得在锅炉附近突然降低功率。不要用水填充火箱：强烈的温度下降可能会出现裂缝。
必须采取措施降低温度，并通过在远离锅炉的地方少量排放冷却剂来平稳地降低压力。
如果水温低于 95 摄氏度，校正了温度计的误差，则通过从系统中排出部分水来降低压力。在这种情况下，不会发生汽化。
为什么会掉
这类问题经常出现在各种原因的背景下。
有裂缝和无裂缝的泄漏
其形成的原因是：
- 由于在其膜上形成裂缝，膨胀水箱的结构出现了违规现象；
参考！通过用手指捏住线轴来识别问题。如果出现问题，冷却液会从中流出。
-
- 冷却液通过 DHW 回路的盘管或热交换器排出，系统的正常化只能通过更换这些元件来实现；
- 加热系统设备出现微裂纹和固定松动，这种泄漏在目视检查时很容易发现，并且很容易自行消除。
如果以上原因均不存在，则锅内液体可以达到标准沸腾状态，并通过安全阀排出。
从冷却液中释放空气
这种类型的问题在系统充满液体后立即发生。
为避免形成气穴，应从其下部进行这样的过程。
注意力！这个过程只需要冷水。加热过程中可能会出现溶解在冷却液中的气团
在加热过程中可能会出现溶解在冷却液中的气团。
为了使系统运行正常化，使用 Mayevsky 起重机进行脱气。
铝制散热器的存在
由这种材料制成的电池有一个令人不快的特点：冷却液在填充后会与铝发生反应。产生氧气和氢气。
第一个是在散热器内部形成一层氧化膜，然后通过 Mayevsky 的水龙头去除供水。
重要的！氧化膜的形成有助于系统的进一步保存，几天后问题消失
常见原因
其中包括两个主要案例：
-
循环泵故障。如果你停止它和自动控制，那么压力表的稳定值的保存恰恰表明了这个原因。
当压力表读数下降时，有必要寻找冷却液泄漏。
- 调节器缺陷。当检查其可维护性和随后的故障检测时，有必要更换这种设备。
私人住宅供暖系统的压力
当房子里安装了一个开放系统，通过膨胀水箱与大气连通时，一切都很清楚。即使有循环泵，膨胀水箱内的压力也与大气压相同，压力表显示为0 bar。在泵之后的管道中，压力将等于该装置可以产生的压力。
如果使用加压（封闭）加热系统，一切都会变得更加复杂。为提高工作效率，防止空气进入冷却液，人为增加了其中的静态成分。为了不深入理论，我们想立即提供一种简化的方法来计算封闭系统中的压力。您需要将热网最低点和最高点之间的高度差（以米为单位）乘以 0.1。我们得到以 Bars 为单位的静压，然后再加上 0.5 Bar，这将是系统中理论上必要的压力。
在现实生活中，增加 0.5 bar 可能还不够。因此，普遍认为，在带有冷冷却剂的封闭系统中，压力应为 1.5 bar，然后在运行过程中会增加到 1.8-2 bar。
供暖系统压降的原因
在私人住宅的供暖系统中，压力下降的原因有很多。例如，在发生冷却液泄漏的情况下，这种情况可能会发生：
- 通过膨胀水箱隔膜上的裂缝。泄漏的冷却液储存在水箱中，因此在这种情况下，泄漏被认为是隐藏的。要检查性能，您需要用手指按压阀芯，空气通过该阀芯泵入膨胀罐。如果水开始流动，那么这个地方就真的被破坏了。
- 当冷却液在锅炉热交换器中沸腾时通过安全阀。
- 通过设备中的小裂缝，这通常发生在受腐蚀影响的地方。
加热系统中压降的另一个原因是空气的释放，然后使用通风孔将其排出。
通风口
在这种情况下，系统充满后压力会在短时间内下降。为了避免这种负面后果，在将水倒入回路之前，必须从回路中去除氧气和其他气体。
填充应逐渐进行，从下方仅用冷水进行。
此外，压力下降可能是由于在加热系统中提供了铝制散热器。
水与铝相互作用，分为以下组分：氧气和金属的反应，结果形成氧化膜并释放氢气，然后通过自动排气口将其去除。
通常这种现象只在新型号的散热器中是典型的：一旦整个铝表面被氧化，水就会停止分解。足以弥补缺少的冷却液量。
为什么压力会下降
经常观察到加热结构中的压力下降。造成偏差的最常见原因是：排出多余空气、膨胀水箱出气、冷却液泄漏。
系统中有空气
空气进入加热回路或电池中出现气泡。出现气隙的原因：
- 填充结构时不符合技术标准；
- 多余的空气不会从供应给加热回路的水中强行去除；
- 由于连接泄漏，冷却剂中含有大量空气；
- 排气阀故障。
如果热载体中有气垫，就会出现噪音。这种现象会导致加热机构的组件损坏。此外，加热回路单元中存在空气会导致更严重的后果：
- 管道的振动有助于削弱焊缝和螺纹连接的位移；
- 加热回路不通风，导致孤立区域停滞；
- 加热系统的效率降低；
- 存在“解冻”的风险；
- 如果空气进入泵叶轮，可能会损坏泵叶轮。
为了排除空气进入加热回路的可能性，有必要通过检查所有元件的可操作性来正确启动回路投入运行。
最初，进行增加压力的测试。试压时，系统内压力应在 20 分钟内不下降。
第一次，回路充满冷水，排水水龙头打开，排气阀门打开。电源泵在最后打开。排除空气后，将运行所需的冷却液量添加到回路中。
在操作过程中，管道中可能会出现空气，要消除它，您需要：
- 找到一个有气隙的区域（在这个地方，管道或电池要冷得多）；
- 之前打开了结构的补水，打开阀门或在水下游更远的地方水龙头并排出空气。
空气从膨胀水箱中流出
膨胀水箱出现问题的原因如下：
- 安装错误；
- 错误选择的音量；
- 乳头损伤；
- 膜破裂。
图 3. 膨胀水箱装置方案。设备可能会释放空气，导致加热系统中的压力下降。
油箱的所有操作都是在断开电路后进行的。维修时，需要彻底清除水箱中的水。接下来，你应该把它打起来并放出一点空气。然后，使用带压力表的泵，将膨胀水箱中的压力水平调至所需水平，检查密封性并将其安装回回路上。
如果加热设备配置不正确，将观察到以下情况：
- 加热回路和膨胀水箱的压力增加；
- 压力下降到锅炉不启动的临界水平；
- 需要不断补充的冷却液的紧急释放。
重要的！出售的膨胀水箱样品没有调节压力的装置。最好拒绝购买此类型号。
流动
加热回路中的泄漏会导致压力下降和需要不断补充。加热回路的液体泄漏最常发生在连接接头和受生锈影响的地方。流体通过撕裂的膨胀水箱膜逸出的情况并不少见。
您可以通过按压奶嘴来确定泄漏，奶嘴只能让空气通过。如果检测到冷却液丢失的地方，必须尽快排除问题，以免发生严重事故。
照片 4. 供暖系统管道泄漏。由于这个问题，压力可能会下降。
供暖系统的压力应该是多少
根据建筑物的层数、系统的设计和指定的温度参数，单独计算供暖系统中的压力指标。当冷却液高度上升 1 米时，在系统加注模式下（无温度影响），压力上升 0.1 BAR。这称为静态曝光。最大压力必须根据管道最薄弱部分的技术特性计算。
开放式供暖系统中的压力
这种系统中的压力是根据静态参数计算的。最高值为 1.52 BAR。
封闭加热系统中的压力
封闭式供暖系统有其优点。主要的一个是通过泵送设备长距离供应冷却剂的可能性，并通过产生适当的压力通过管道提升冷却剂。无论采用何种设计方案，管壁上载热体的平均压力不应超过 2.53 BAR。
如何处理压力下降
造成供暖系统管道压降的主要原因有：
- 设备和管道磨损；
- 在高压模式下长期运行；
- 系统中管道横截面的差异；
- 阀门急转弯；
- 发生气锁，逆流；
- 违反系统的严密性；
- 阀门和法兰磨损；
- 载热介质的过量体积。
为防止加热系统出现压力下降，建议在不超过技术参数的情况下运行。抽水设备 封闭式加热系统，作为一项规则，工厂已经配备了用于压力控制的辅助设备。
为了调节压力参数，使用了附加设备的安装：膨胀罐、压力表、安全和控制阀、通风口。随着系统压力的急剧增加，爆炸阀允许您排出一定量的载热物质，压力将恢复正常。如果发生冷却液泄漏时系统压力下降，则需要设置泄漏点，排除故障，并按下泄压阀。
此外，还有稳定供暖系统压力的预防措施：
- 使用大直径或相等直径的管道；
- 矫正配件的缓慢旋转；
- 使用减震装置和补偿设备；
- 为市电供电的抽水设备建立备用（应急）电源；
- 安装旁路通道（用于泄压）；
- 安装膜式液压减震器；
- 在加热系统的关键部分使用阻尼器（弹性管段）；
- 使用壁厚加强的管道。
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一点理论
为了更好地了解私人住宅或高层建筑的供暖系统的工作压力是什么以及它是由什么组成的，我们将提供一些理论信息。因此，工作（总）压力是总和：
- 冷却剂的静态（压力）压力；
- 导致其移动的动态压力。
静态是指水柱的压力和水因加热而膨胀。如果最高点为 5 m 的加热系统充满冷却剂，则在最低点将出现等于 0.5 bar（5 m 水柱）的压力。通常，热力设备位于下方，即锅炉，其水套承担此负载。一个例外是在屋顶设有锅炉房的公寓楼的供暖系统中的水压，这里管网的最低部分承受的负荷最大。
现在让我们加热静止的冷却液。根据加热温度的不同，水量会按照下表增加：
当加热系统打开时，部分液体会自由流入常压膨胀罐，管网压力不会增加。在闭合回路中，膜罐也将接受部分冷却剂，但管道中的压力会增加。如果在网络中使用循环泵，则会出现最高压力，然后将单元产生的动态压力添加到静态压力中。这种压力的能量用于迫使水循环并克服管道壁上的摩擦和局部阻力。
设备用途
液体的物理特性——加热时体积增加和在低压下不可能压缩——建议在加热系统中强制安装膨胀罐。
当从 10 度加热到 100 度时，水的体积增加 4%，乙二醇液体（防冻剂）增加 7%。
使用锅炉、管道和散热器建造的供暖系统具有有限的内部容积。锅炉中加热的水体积增加，找不到出口。管道，散热器，热交换器中的压力上升到可以破坏结构元件，挤出垫圈的临界值。
私人供暖系统可承受高达 5 个大气压的温度，具体取决于管道和散热器的类型。安全组或锅炉保护设备中的安全阀在 3 Atm 下运行。当水在密闭容器中加热到 110 度时，就会产生这种压力。工作限制被认为是 1.5 - 2 Atm。
为了积聚多余的冷却液，安装了膨胀罐。
冷却后，冷却剂的体积恢复到之前的值。为防止散热器通风，水会返回系统。
定义概念
首先，我们来了解一下拥有自主供暖的私人住宅或公寓业主应了解的基本概念：
- 工作压力以巴、大气压或兆帕为单位测量。
- 回路中的静压是一个恒定值，即在加热锅炉关闭时它不会改变。加热系统中的静压是由通过管道循环的冷却剂产生的。
- 驱动冷却剂的力形成动态压力，从内部影响加热系统的所有组件。
- 允许压力水平是供暖系统可以在不发生故障和事故的情况下运行的值。知道加热锅炉中的压力应该是多少，您就可以将其保持在给定的水平。但是超过这个水平会带来不愉快的后果。
- 如果自主供暖系统中出现不受控制的压力波动，锅炉散热器首先受到损坏。通常，它可以承受不超过 3 个大气压。至于电池和管道，取决于它们的材料，它们可以承受重载。因此，必须根据系统类型来选择电池。
不可能明确地说出供暖锅炉的工作压力值是多少，因为该指标受其他几个因素的影响。特别是供暖回路的长度、建筑物的楼层数、功率和连接到单个系统的电池数量。工作压力的确切值是在项目创建期间计算的，同时考虑到所使用的设备和材料。
因此，两层或三层楼供暖房屋的锅炉压力标准约为 1.5-2 个大气压。在较高的住宅建筑中，允许将工作压力增加到 2-4 个大气压。为了控制，最好安装压力表。
装置及工作原理
罐体呈圆形、椭圆形或矩形。由合金或不锈钢制成。涂成红色以防止腐蚀。蓝色的蓄水池用于供水。
分段罐
重要的。彩色膨胀机不可互换
蓝色容器在高达 10 巴的压力和高达 +70 度的温度下使用。红色储罐设计用于高达 4 巴的压力和高达 +120 度的温度。
根据设计特点，生产坦克：
- 使用可更换的梨；
- 带膜；
- 无需分离液体和气体。
根据第一个变体组装的模型有一个身体，里面有一个橡胶梨。它的嘴借助联轴器和螺栓固定在车身上。如有必要，可以更换梨。联轴器配有螺纹连接，这使您可以将油箱安装在管道接头上。在梨和身体之间，空气在低压下被泵送。在储罐的另一端有一个带接头的旁通阀，气体可以通过该阀泵入或在必要时释放。
该设备的工作原理如下。安装所有必要的配件后，将水泵入管道。灌装阀安装在回水管的最低点。这样做是为了使系统中的空气可以自由上升并通过出口阀排出，相反，出口阀安装在供应管道的最高点。
在膨胀机中，在空气压力下的灯泡处于压缩状态。当水进入时，它会填充、拉直和压缩外壳中的空气。水箱充满直到水压等于气压。如果系统继续泵送，压力将超过最大值，紧急阀将启动。
锅炉开始工作后，水加热并开始膨胀。系统中的压力增加，液体开始流入膨胀梨，进一步压缩空气。当水箱中的水和空气的压力达到平衡后，流体的流动就会停止。
当锅炉停止工作时，水开始冷却，体积减小，压力也降低。水箱中的气体将多余的水推回系统，挤压灯泡，直到压力再次平衡。如果系统中的压力超过最大允许压力，水箱上的紧急阀将打开并释放多余的水，因此压力会下降。
在第二个版本中，膜将容器分成两半，一侧泵入空气，另一侧供应水。工作方式与第一个选项相同。外壳不可分离，膜不可更换。
压力平衡
在第三种变体中，气体和液体之间没有分离，因此空气与水部分混合。在操作过程中，气体会定期抽出。这种设计更可靠，因为没有橡胶部件会随着时间的推移而突破。
高层建筑供暖压力
在多层建筑的供暖系统中，压力是必不可少的组成部分。只有在压力下，冷却剂才能被泵送到地板上。而且，房子越高，供暖系统的压力就越高。
要了解公寓散热器的压力，您必须联系当地的运营办公室，该办公室位于您房屋所在的资产负债表上。很难说大致 - 连接方案可以不同，到锅炉房的距离不同，管道直径不同等。因此，操作压力可能不同。例如，12 层或以上的摩天大楼通常按高度划分。比如说，到 6 楼，有一个压力较低的分支，从第 7 层及更高的分支开始 - 另一个压力较高的分支。因此，向住房合作社（或其他组织）提出上诉几乎是不可避免的。
水锤的后果。这种情况很少发生，显然散热器根本不适用于高层建筑，但仍然......
为什么要知道供暖系统中的压力？为了在现代化过程中选择为这种负载设计的设备（更换管道、散热器和其他加热配件）。 例如，并非所有的双金属或铝制散热器都可以用于高层建筑。您只能安装一些知名品牌的一些型号，而且价格非常昂贵。然后，在公寓楼里没有太多的楼层。还有一件事 - 安装了这样的散热器，您必须在测试期间（供暖季节前的压力测试）阻止它们（关闭电源）。否则，它们可能会“断裂”。但是你无法逃脱意想不到的水锤......
