Меню Закрыть

Сколько атмосфер должно быть в расширительном бачке: Какое должно быть давление в расширительном бачке отопления

Содержание

Давление в расширительном бачке отопления закрытого типа

При выполнении работ по проектированию систем теплоснабжения и подборе функциональных элементов отопительного контура важно согласовать параметры монтируемого оборудования. На стабильную и безотказную работу обогревательного контура влияет давление в расширительном бачке отопления закрытого типа, правильная регулировка которого позволяет компенсировать температурные перепады. Расширитель, регулирующий объем теплоносителя и обеспечивающий целостность магистралей и оборудования, следует правильно выбрать и профессионально смонтировать.

Как давление в расширительном бачке отопления стабилизирует работу отопительной системы

Задумываясь о создании эффективной отопительной системы, не все имеют представление, какое давление в расширительном бачке газового котла и как работает экспанзомат.

Принцип функционирования компенсационного резервуара довольно несложный:

  1. Возрастание температуры теплоносителя вызывает увеличение объема.
  2. Одновременно повышается давление жидкости в замкнутом контуре.
  3. Расширительный резервуар принимает избыток жидкости.
  4. Давление в трубах и отопительном оборудовании быстро стабилизируется.
  5. Вода в расширительном баке котла постепенно охлаждается и возвращается по трубам.

Устройство является обязательным элементом для поддержания постоянной температуры частного дома, квартиры или производственного объекта. Бачок выполняет следующие функции:

  • компенсирует объемное расширение жидкости. При возрастании температуры увеличивается объем жидкости, наполняющей замкнутый контур, – избыток воспринимает расширительный резервуар;
  • сглаживает скачки, вызванные циклической работой подающего насоса. Устройство снижает воздействие гидравлических ударов на оборудование и магистрали, обеспечивает стабильность работы.

Рабочая емкость экспанзомата выполняет функцию демпфера контура отопления и позволяет:

  • обеспечить продолжительный срок использования отопительного оборудования;
  • компенсировать воздействие температурных перепадов;
  • гарантировать безопасную работу элементов и обеспечить их высокую надежность.

Благодаря возможности накачать воздух в рабочую емкость расширителя, поддерживается стабильная и безотказная работа отопления. Устройство является обязательным элементом отопительного контура.

Разновидности агрегатов

Демпферные емкости – необходимый элемент различных отопительных контуров:

  • открытых. Циркуляция теплоносителя осуществляется естественным образом без применения специальных насосов. Конструкция расширителя позволяет, при необходимости, долить вручную или с помощью питающей магистрали испаряющуюся воду в открытую емкость. Постоянный процесс испарения требует регулярного возобновления жидкости;
  • закрытых. Герметичные контуры отопления комплектуются баками закрытого типа, представляющими герметичную емкость с расположенной посередине эластичной мембраной. Часть – занимает воздушная среда. Другая часть заполнена теплоносителем, который при возрастании объема воздействует на мембрану, уменьшая вместительность воздушной камеры.

Ранее популярные открытые резервуары, применявшиеся в системах с гравитационной циркуляцией, отличались простотой конструкции, дешевизной и легкостью изготовления. Резервуар представлял собой стальной бачок, оснащался крышкой, а также штуцерами для подключения к трубам отопления и сливной магистрали.

Сегодня устройства открытого типа редко применяются, что связано с определенными недостатками. Слабые места:

  • непосредственное контактирование воды с воздухом, что вызывает ускоренное разрушение корпуса в результате коррозионных процессов;
  • необходимость монтажа только в наиболее высокой части контура, которая достаточно часто располагается в холодном помещении;
  • потребность в постоянном возобновлении и контроле объема теплоносителя, регулярно испаряющегося при эксплуатации;
  • пониженная эффективность работы демпферного узла, требующего надежной тепловой изоляции.

Герметичные конструкции, применяемые в закрытых системах теплоснабжения, превосходят по эксплуатационным характеристикам открытые баки. Особенности:

  • повышенная устойчивость к коррозии;
  • отсутствие необходимости постоянного контроля уровня;
  • стабильное функционирование без регулярной доливки воды;
  • невозможность контакта теплоносителя с воздушной средой;
  • простота самостоятельного монтажа.

Остановимся более детально на расширительных резервуарах закрытого типа, зарекомендовавших себя с положительной стороны в системах теплообеспечения с принудительной подачей жидкости. Они эффективно компенсируют перепады давления, возникающие при возрастании объема жидкости.

Используются следующие типы резервуаров:

  • безмембранные. Конструкция устройства характеризуется отсутствием эластичной мембраны. Для функционирования резервуара необходимо подключить баллон или оборудование, нагнетающее воздух;
  • мембранные.
    Главной конструктивной особенностью является наличие резинового демпфера, разделяющего теплоноситель с воздушной средой, а также возможность замены эластичного элемента.

Безмембранные устройства были распространены до освоения производства надежных каучуковых мембран, отличающихся долговечностью и повышенным запасом прочности. Безмембранные аппараты характеризуются:

  • отсутствием резиновой прокладки, предотвращающей контакт антифриза или воды с газовой средой;
  • стабильностью работы только при постоянном контроле подачи воздуха и обеспечении его постоянного давления.

Мембранные агрегаты быстро вытесняют безмембранные устройства, которые не могут конкурировать по эксплуатационным показателям. Эластичная мембрана, разделяющая жидкость и газ отличаются формой и изготавливаются:

  • в виде полусферы. Тарельчатый элемент стационарно закреплен и под нагрузкой принимает радиусную форму сферы;
  • в форме баллона. Грушевидная мембрана, закрепленная на фланце, при нагрузке пытается повторить форму сосуда. При необходимости легко демонтируется.

Составные элементы тарельчатых баков:

  • вертикальный корпус, выполненный из двух герметично соединенных частей;
  • резиновая тарелка, стационарно установленная между элементами корпуса;
  • нижний штуцер, предназначенный для соединения с трубами отопления;
  • верхний ниппель, позволяющий заполнить верхнюю часть резервуара воздухом.

Теплоноситель при увеличении объема заполняет емкость и через тарельчатую мембрану воздействует на воздушную среду. При снижении температуры нагрева, соответственно, уменьшается объем жидкости, которая выдавливается воздухом. Регулировка осуществляется путем подкачки воздуха через ниппель или его открытием.

Резервуары с грушевидной мембраной включают следующие элементы:

  • емкость с фланцевым креплением для фиксации резиновой мембраны;
  • сферическую камеру для теплоносителя, зафиксированную на фланце;
  • штуцер, позволяющий подключить демпферный элемент к магистралям;
  • клапан, регулирующий подачу воздуха.

Вода заполняет резиновую емкость, которая защищает корпус от коррозии. Это положительно влияет на его долговечность.

Главные отличия такого вида резервуаров:

  • отсутствие контакта теплоносителя с металлом корпуса;
  • возможность демонтажа резиновой камеры;
  • небольшие габариты;
  • работа без подпитки;
  • функционирование при повышенной нагрузке;
  • минимальное количество теплопотерь;
  • герметичность.

Для обеспечения стабильной работы следует контролировать показания манометра и периодически подкачивать воздух.

Как выбрать экспазмомат

Выбор расширительной емкости – серьезная задача, к решению которой необходимо подойти с высокой степенью ответственности. При выборе компенсатора важно учитывать следующие моменты:

  • конструктивное исполнение;
  • материал корпуса;
  • типоразмер изделия;
  • срок эксплуатации.

 

В специализированных магазинах опытные консультанты помогут приобрести необходимый расширитель и подскажут, какое давление в расширительном баке системы отопления необходимо поддерживать.

Как давление в расширительном бачке системы отопления влияет на объем – методика расчета

Главная характеристика агрегата – вместительность резервуара. Рабочий объем прямо пропорционален давлению и должен превышать количество теплоносителя, вытесняемого при температурном расширении. 

Емкость бака зависит от вида жидкости, применяемой в качестве теплоносителя. Для определения вместительности демпфера учитывают следующие данные:

  • объем бака равен количеству воды, находящейся в отопительной системе, умноженному на коэффициент 1,15;
  • использование антифриза требует повышенного объема резервуара, рассчитанного с учетом коэффициента 1,2.

Суммарный объем теплоносителя, циркулирующего в контуре, определяется путем сложения вместительности составляющих элементов:

  • труб;
  • батарей;
  • котла.

Рассчитав общий объем теплоносителя, необходимо умножить полученную величину на коэффициент, соответствующий определенной жидкости. Так, для системы обогрева суммарным объемом 100 литров нужен компенсирующий резервуар с рабочей емкостью 15 л – для воды и 20 л – при использовании антифриза.

Для повышенной нагрузки, создаваемой избыточным объемом теплоносителя, требуется увеличенный рабочий объем бака.

 

Установка и настройка расширительного бака в системе отопления

При монтаже и подключении расширительной емкости необходимо руководствоваться рекомендациями изготовителя и учитывать следующие факторы:

  • при использовании открытой системы монтаж емкости производят на максимальном возвышении;
  • в закрытом контуре резервуар подключается после циркуляционного насоса.

Последовательность действий по установке бачка для закрытого контура:

  1. Определите удобное место монтажа на подающей магистрали.
  2. Проверьте величину рабочего давления в бачке.
  3. Произведите монтаж, учитывая увеличение массы при заполнении жидкостью.
  4. Подключите демпферное устройство к трубам отопления.

При установке необходимо учитывать такие нюансы:

  • удаленность от котельной;
  • удобство доступа для обслуживания;
  • прочность крепления емкости.

Проверку емкости выполняйте следующим образом:

  1. Запустите отопительную систему при закрытом вентиле бака.
  2. Подайте теплоноситель в рабочую камеру бака при 1 атм.
  3. Проконтролируйте падение давления, которое должно составлять 0,1–0,2 атм.

Это свидетельствует об отсутствии проблем и стабильном функционировании системы. Правильное размещение и наладка бака способствует нормальной работе и облегчает выполнение сервисных мероприятий.

Как отрегулировать давление в расширительном бачке отопления – особенности обслуживания

При обслуживании устройства необходимо обеспечить давление в баке на 0,2 атм меньше общей нагрузки в контуре.

Регулировочные операции производите по следующему алгоритму:

  1. Отсоедините устройство от системы.
  2. Слейте из него воду.
  3. Подсоедините манометр к ниппелю.
  4. Проверьте показания манометра.
  5. Накачайте, при необходимости, емкость с помощью компрессора.

В процессе обслуживания также проверьте:

  • наличие повреждений корпуса;
  • целостность эластичной мембраны.

Подводим итоги

Контролируя манометром степень заполнения воздухом рабочего отсека, можно узнать, какое давление в расширительном баке котла. Это позволит обеспечить эффективность функционирования устройства и продлит срок его эксплуатации. При неправильной регулировке ресурс использования существенно уменьшается. Работы несложно выполнить своими силами, придерживаясь рекомендаций.

закрытый и открытый тип системы отопления, контроль параметров

Проектирование и эксплуатация систем отопления — это сложная инженерная задача, требующая точных расчётов и соблюдения необходимых условий при эксплуатации. Один из требуемых параметров — давление в расширительном бачке отопления закрытого типа. Применение бачка связано с необходимостью компенсировать тепловое расширение теплоносителя.

Давление в подобном баке требует скурпулёзных расётов

Системы отопления

Системы отопления следует подразделять на открытые и закрытые. Открытые системы отопления сравнительно просты. Они не изолированы от наружного воздуха, и движение теплоносителя обусловлено естественной циркуляцией. В этих контурах циркулирует только вода, так как антифризы слишком быстро испаряются. Расширительный бачок следует устанавливать в самой высокой точке системы. Он не нуждается в изоляции от наружного воздуха.

Сейчас чаще применяются закрытые системы отопления. В них для прокачки теплоносителя применяются циркуляционные насосы. Они обеспечивают постоянную подачу теплоносителя к отопительным устройствам. Расширительный бак герметичен и может устанавливаться в любом месте.

Контур отопления должен работать при определённом напоре теплоносителя. От этого зависит, сколько атмосфер должно быть в расширительном бачке.

В этом видео вы узнаете плюсы и минусы различных видов отопления

Устройство расширительного бачка

Работа расширительного бака заключается в том, чтобы компенсировать изменение объёма теплоносителя в котле и контуре. Когда котёл нагревается, жидкость увеличивается в объёме, и часть жидкости уходит в расширительный бак. Тем самым оборудование предохраняется от резкого повышения напора и разрыва.

Смотреть так же: расчет объема расширительного бака.

Конструктивно бак состоит из корпуса, разделённого внутри мембраной на две камеры. В воздушной камере имеется ниппель для подкачки или стравливания воздуха. Сюда же подключается манометр. Это устройство позволяет отслеживать, какое давление будет в расширительном бачке системы отопления. Водяная камера патрубком соединяется с отопительной системой. При тепловом расширении вода поступает в камеру для жидкости и сдавливает мембрану, увеличивая давление в воздушной камере.

При остывании жидкости объём уменьшается, и мембрана выдавливает её обратно в систему.

При выборе размеров бака нужно учитывать, что его объём должен быть не меньше 15% объёма всей жидкости, циркулирующей в системе. При применении антифриза объём бака должен быть не меньше 20% всей жидкости.

Необходимое давление

Чтобы рассчитать, какое давление должно быть в расширительном бачке, нужно знать высоту контура. Один метр водяного столба создаёт напор 0,1 бар, то есть примерно 0,1 атмосферы. Для невысоких строений это давление будет меньше 1 бара. Но оно должно быть не меньше указанного в паспорте котла. Среднее значение составляет 1,2 бара. Но это примерные показатели. Для точного расчёта давления расширительного бака в закрытой системе отопления используются следующие параметры:

  • объём жидкости в контуре;
  • коэффициент теплового расширения жидкости;
  • объём бака;
  • начальное давление в баке.

Коэффициент теплового расширения нелинейно изменяется в зависимости от температуры нагрева жидкости и от процентного содержания в ней добавок. Он приводится в соответствующих таблицах.

Существует несколько параметров для изменения давления в баке

Под давлением в расширительном баке имеется в виду начальное давление в воздушной камере пустого бака при комнатной температуре. Проверить его можно ручным манометром так же, как это делается в шинах автомобиля или мотоцикла. Если напор недостаточен, это может привести к остановке котла. Чтобы избежать этого, следует подкачать воздух насосом.

Если всё отрегулировано правильно, то при выходе котла на рабочие режимы стрелка манометра не прыгает, процесс происходит плавно. При неправильных настройках возможно повышение давления, аварийный выброс теплоносителя, требуется постоянная подпитка контура.

Закрытые системы встречаются сейчас гораздо чаще, чем открытые. Единственный серьёзный их недостаток — это энергозависимость. При отключениях электроэнергии не могут работать насосы, и циркуляция прекращается.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1666
Источник: https://utepleniedoma. com/otoplenie/davlenie-baka

Порядок настройки давления — какое должно быть и как настроить

Напор теплоносителя в бачке отопительной системы является регулируемым параметром. Все действия по настройке можно выполнить самостоятельно.

Для этого нужно:

  1. Произвести вычисления и понять, какое давление в расширительном бачке должно быть. Его следует сделать меньше на 0,2 атмосферы, чем в системе теплоснабжения.
  2. Данный показатель устанавливают до размещения емкости, сбросив воздух или закачав его посредством ниппеля. Но прежде нужно знать, как накачать расширительный бак отопления правильно.
  3. Емкость подключают к трубопроводу и наполняют систему водой, делая это медленно, наблюдая за показателями давления. Жидкость закачивают, пока величины напора не сровняются.
  4. Затем подключают насос и продолжают закачивать жидкость, пока давление в баке не достигнет эксплуатационных значений, которые рассчитывают до монтажа сети. В итоге в корпус попадет резервный объем теплоносителя.
  5. Старт системы необходимо производить при максимальной температуре и тогда объем рабочей среды увеличивается на величину удельного приращения. Это обеспечивает поступление в прибор воды, объем которой равен емкости резервуара. В результате давление достигает максимальных значений.

Чтобы знать, каким должно быть давление в расширительном бачке двухконтурного котла, следует посмотреть инструкцию на него. Настраивать все параметры можно собственноручно, используя манометр и автомобильный компрессор.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1489
Источник: https://teplospec.com/montazh-remont/kak-kontrolirovat-davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-otopleniya-osobennosti-sistemy.html

Выводы и полезное видео по теме

Научиться самостоятельно рассчитывать объем гидробака и настраивать его давление можно, просмотрев представленные ниже видеоматериалы.

Легкий способ определения объема расширительного бака:

Инструкция по самостоятельной регулировке уровня давления в расширительном баке:

Газовые котлы в обязательном порядке должны укомплектовываться расширительными баками. Они «поглощают» излишки теплоносителя, появившегося в результате нагрева и предотвращают образование воздушных пробок. В двухконтурных типах оборудования такие устройства вмонтированы, но часто их объем недостаточен для безаварийного функционирования отопления.

Выбирать компенсационные резервуары следует, исходя из показателей давления и объема теплоносителя в системе. Важно правильно настроить бак, иначе он не сможет обеспечит бесперебойную и стабильную работу газового котла.

У вас остались вопросы по накачке и регулировке давления в расширительном баке? Задайте его в  блоке – наши эксперты и другие посетители сайта постараются вам помочь.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 1033
Источник: https://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-gazovogo-kotla.html

Кол-во блоков: 18 | Общее кол-во символов: 19766
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:
  1. https://thermo-lider.ru/gazovye-kotly/obsluzhivanie-gazovogo-kotla/kakoe-davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-sistemy-otopleniya/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 419 (2%)
  2. http://DomOtopim. ru/obsluzhivanie-otopleniya/komplektuyushhie-i-rasxodnye-materialy/davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-otopleniya.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 2475 (13%)
  3. https://sovet-ingenera.com/otoplenie/otop-oborudovanie/davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-gazovogo-kotla.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 4962 (25%)
  4. https://teplospec.com/montazh-remont/kak-kontrolirovat-davlenie-v-rasshiritelnom-bachke-otopleniya-osobennosti-sistemy.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 5546 (28%)
  5. https://utepleniedoma.com/otoplenie/davlenie-baka: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3869 (20%)
  6. https://genmontage.ru/articles/kakoe-davlenie-dolzhno-byt-v-rasshiritelnom-bake-i.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 668 (3%)
  7. https://kaminguru.com/sistema-otoplenija/davlenie-v-rasshiritelnom-bachke.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 64 (0%)
  8. https://StrojDvor.ru/vodosnabzhenie/davlenie-v-rassiritelnom-backe-vodosnabzenia/: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 1763 (9%)

Неперехваченное исключение

Одной из самых востребованных моделей в линейке Baxi является газовый котел Baxi Eco Four 24. Оборудование может быть с закрытой и открытой камерой сгорания. Мощность агрегата составляет 24 кВт. В названии указывается буква «F», если газовый котел имеет закрытую камеру сгорания и принудительное удаление дыма. В квартирах чаще всего используют турбированные котлы фирмы Baxi. Рассмотрим устройство расширительного бачка, поломки, падение давления и как наполнить воздухом расширительный бачок Baxi.

 

Содержание:

  1. Теплоноситель в отопительной системе
  2. Устройство расширительного бачка Baxi
  3. Какое нормальное давление в расширительном баке двухконтурного котла фирмы Baxi
  4. Зачем расширительный бачок в настенном котле Baxi
  5. Как наполнить воздухом расширительный бак газового котла Baxi
  6. Поломки расширительных баков
  7. Падение давления в газовом котле Baxi при включении горячей воды

Теплоноситель в отопительной системе

При устройстве отопительной системы могут использоваться разные варианты. Наиболее оптимальной считается закрытая система отопления, в которой движение носителя тепла производится при помощи циркуляционного насоса. В первичном теплообменнике производится нагрев антифриза газовой горелкой, а с помощью насоса перекачивается через систему радиаторов, таким образом, передавая тепло в помещение.

Система отопления должна быть наполнена водой для нормальной циркуляции. При нагреве жидкость начинает расширяться, поэтому следует компенсировать увеличение объема. В отопительной системе в связи с этим устанавливаются расширительные бачки.

 

В данной схеме газовый котел является только нагревателем. В Baxi Eco Four циркуляционный насос и расширительный бачок уже встроены, поэтому такое оборудование с легкостью можно устанавливать в небольших квартирах.

Устройство расширительного бачка Baxi

 

В газовом котле Baxi Eco Four 24 расширительный бачок устраивается на задней стенке оборудования и представляет собой емкость круглой формы красного цвета. Встроенный расширительный бак имеет объем 6 литров и разделен на 2 части при помощи мембраны. 1 часть накачивается воздухом, а вторая — подключается к отопительной системе. При нагреве системе происходит увеличение объема жидкости и преодолевается сопротивление мембраны, затем заполняется свободный объем бака. После остывания мембрана возвращается в обратное положение и выталкивает жидкость в отопительную систему. Следовательно, давление при работе остается неизменным.

Какое нормальное давление в расширительном баке двухконтурного котла фирмы Baxi

В инструкции указывается примерное давление в расширительном бачке – 0,5 бар. Но такое значение не совсем верное, так как давление в контуре должно быть больше на 20% при комнатной температуре носителя тепла.

Во многих системах рекомендуется давление при заполнении от 1,2 до 1,5 бар. Таким образом, требуемое давление в воздушной полости бачка должно быть от 0,8 до 1 бар. Квалифицированные специалисты обычно рекомендуют устанавливать давление в расширительном баке 1 бар.

Зачем расширительный бачок в настенном котле Baxi

В газовом котле Baxi Eco Four 24 встроен расширительный бак объемом 6 литров. Исходя из общего объема системы, можно узнать, нужен ли расширительный бачок.

Произвести расчет не сложно, так как объем заполнения радиаторов и котла есть в характеристиках. Если известные диаметр и суммарная длина, то можно рассчитать объем заполнения трубопроводов.

Если вода нагревается до 80 градусов, то объем увеличится примерно на 5%. Таким образом, необходимо иметь расширительный бак с объемом 8% от всего объема системы при заполнении водой, а также 12% — при использовании антифриза в качестве носителя тепла. Встроенного расширительного бачка будет достаточно для отопительной системы объемом не более 75 литров при применении воды, а при использовании антифриза – до 50 литров.

Данные значения являются приблизительными. При выборе объема расширительного бака следует производить расчеты для определенной системы или воспользоваться советами производителя.

Во многих случаях достаточно встроенного бака в газовых котлах Baxi. При необходимости подбирается дополнительный бак при проектировании системы.

Как наполнить воздухом расширительный бак газового котла Baxi

Наполнять воздухом расширительный бак можно только опорожненный котел.

Для этого необходимо выполнить такие действия:

  1. Закрыть краны отопительной системы.
  2. Слить воду через сливной кран.
  3. Накачать бак до требуемого давления.
  4. Перекрыть сливной кран.
  5. Через кран подпитки подпитать отопительную систему.
  6. Открыть краны контура.

Для того чтобы провести техническое обслуживание требуется установить клапан на воздушную полость расширительного бака. Клапан является обычным автомобильным ниппелем, поэтому прокачать бачок газового котла Baxi можно при помощи шинного насоса (электрического или ручного). Электрический насос удобен, так как имеет манометр для контроля давления. Подкачать систему можно ручным насосом и проверить давление автомобильным манометром. Если появится необходимость, то можно стравить лишнее.

Поломки расширительных баков

Ежегодно необходимо проводить техническое обслуживание газового котла. Проверка давления входит в перечень работ. Если выполнять все проверки своевременно, то никаких проблем возникнуть не должно. Но если не проводить техническое обслуживание, возможно, появятся некоторые проблемы:

  1. Расширительный бак не обслуживался и давление в нем отсутствует, давление контура имеет предельное допустимое значение. После остывания системы объем жидкости начинает уменьшаться, а снижение давления ничем не компенсируется, следовательно, котел прекращает свою работу. Такая проблема часто возникает из-за долгой работы газового котла в режиме ГВС или при отключении электроэнергии.
  2. В воздушной камере уменьшается давление, и с каждой подпиткой газового котла бачок наполняется водой и со временем перестает работать. Кроме этого мембрана прижата к стенке воздушной части бака и может быть повреждена золотником клапана. В такой ситуации придется заменить расширительный бачок.
  3. Без особых причин некоторые владельцы газовых котлов производят подпитку. Например, при использовании горячей воды давление на манометре снижается и по ошибке котел прекращает работу. Так как не компенсируется температурное расширение, то при следующем нагреве носителя тепла избыточное давление сбрасывается при помощи предохранительного клапана. Некоторые отводят сброс, и не обращают внимания на данную ситуацию. Но частая подпитка неподготовленной водой может привести к неисправности теплообменника.

Падение давления в газовом котле Baxi при включении горячей воды

Часто давление падает при включении горячей воды в газовом котле Baxi. Такая проблема возникает из-за низкого давление расширительного бака. Связано это с тем, что при переключении оборудования в режим нагрева воды циркуляционный насос начинает перекачку жидкости по малому кругу через вторичный теплообменник. В это время контур отопления перестает греться, и носитель тепла остывает, объем уменьшается и при отсутствии компенсирующего давления в бачке давление отопительной системы падает и на котле появляется ошибка e10.

Но при такой проблеме может быть поломан теплообменник. Кроме этого может попасть вода в систему ГВС из контура отопления. Для того чтобы выполнить проверку требуется прекратить подачу холодной воды в газовый котел и открыть кран разбора. Если из крана будет идти вода, то это теплоноситель из контура отопления и теплообменник необходимо заменить.

Следует помнить о своевременном обслуживании газового котла, так как оно помогает избежать серьезных поломок, следовательно, увеличивается срок службы всей системы отопления.

Читайте также:

Заполняемость гидроаккумулятора водой (полезный объем)

Интернет-магазин «Водомастер.ру» ценит доверие своих клиентов и заботится о сохранении их личных (персональных) данных в тайне от мошенников и третьих лиц. Политика конфиденциальности разработана для того, чтобы личная информация, предоставленная пользователями, были защищены от доступа третьих лиц.

Основная цель сбора личных (персональных) данных – обеспечение надлежащей защиты информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных от несанкционированного доступа и разглашения третьим лицам, улучшение качества обслуживания и эффективности взаимодействия с клиентом.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Сайт – интернет магазин «Водомастер.ру», расположенный в сети Интернет по адресу: vodomaster.ru

Пользователь – физическое или юридическое лицо, разместившее свою персональную информацию посредством любой Формы обратной связи на сайте с последующей целью передачи данных Администрации Сайта.

Форма обратной связи – специальная форма, где Пользователь размещает свою персональную информацию с целью передачи данных Администрации Сайта.

Аккаунт пользователя (Аккаунт) – учетная запись Пользователя позволяющая идентифицировать (авторизовать) Пользователя посредством уникального логина и пароля. Логин и пароль для доступа к Аккаунту определяются Пользователем самостоятельно при регистрации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Настоящая Политика в отношении обработки персональных данных (далее – «Политика») подготовлена в соответствии с п. 2 ч .1 ст. 18.1 Федерального закона Российской Федерации «О персональных данных» №152-ФЗ от 27 июля 2006 года (далее – «Закон») и описывает методы использования и хранения интернет-магазином «Водомастер.ру» конфиденциальной информации пользователей, посещающих сайт vodomaster.ru.

2.2. Предоставляя интернет-магазину «Водомастер.ру» информацию частного характера через Сайт, Пользователь свободно, своей волей дает согласие на передачу, использование и раскрытие его персональных данных согласно условиям настоящей Политики конфиденциальности.

2.3. Настоящая Политика конфиденциальности применяется только в отношении информации частного характера, полученной через Сайт. Информация частного характера – это информация, позволяющая при ее использовании отдельно или в комбинации с другой доступной интернет-магазину информацией идентифицировать персональные данные клиента.

2.4. На сайте vodomaster.ru могут иметься ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах, и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства пользователей. При этом действие настоящей Политики не распространяется на иные сайты. Пользователям, переходящим по ссылкам на другие сайты, рекомендуется ознакомиться с политикой конфиденциальности, размещенной на таких сайтах.

3. УСЛОВИЯ, ЦЕЛИ СБОРА И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

3.1. Персональные данные Пользователя такие как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, адрес доставки, skype и др., передаются Пользователем Администрации Сайта с согласия Пользователя.

3.2. Передача персональных данных Пользователем через любую размещенную на сайте Форму обратной связи, в том числе через корзину заказов, означает согласие Пользователя на передачу его персональных данных.

3.3. Предоставляя свои персональные данные, Пользователь соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Пользователем своего согласия на обработку его персональных данных), в целях исполнения интернет-магазином своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений.

3.4. Основными целями сбора информации о Пользователе являются принятие, обработка и доставка заказа, осуществление обратной связи с клиентом, предоставление технической поддержки продаж, оповещение об изменениях в работе Сайта, предоставление, с согласия клиента, предложений и информации об акциях, поступлениях новинок, рекламных рассылок; регистрация Пользователя на Сайте (создание Аккаунта).

3.5. Регистрация Пользователя на сайте vodomaster.ru не является обязательной и осуществляется Пользователем на добровольной основе.

3.6. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.

4. ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА

4.1. Администрация Сайта осуществляет обработку информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных, таких как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, skype и др., а также дополнительной информации о Пользователе, предоставляемой им по своему желанию: организация, город, должность, и др.

4.2. Интернет-магазин вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.

4.3. Интернет-магазин получает информацию об ip-адресе Пользователя сайта vodomaster.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта он пришел. Данная информация не используется для установления личности Пользователя.

4.4. При обработке персональных данных пользователей интернет-магазин придерживается следующих принципов:

  • Обработка информации осуществляется на законной и справедливой основе;
  • Информация не раскрываются третьим лицам и не распространяются без согласия субъекта Данных, за исключением случаев, требующих раскрытия информации по запросу уполномоченных государственных органов, судопроизводства;
  • Определение конкретных законных целей до начала обработки (в т.ч. сбора) информации;
  • Ведется сбор только той информации, которая является необходимой и достаточной для заявленной цели обработки;
  • Обработка информации ограничивается достижением конкретных, заранее определенных и законных целей;

4. 5. Персональная информация о Пользователе хранятся на электронном носителе сайта бессрочно.

4.6. Персональная информация о Пользователе уничтожается при желании самого Пользователя на основании его официального обращения, либо по инициативе администратора Сайта без объяснения причин, путём удаления информации, размещённой Пользователем.

4.7. Обращение об удалении личной информации, направляемое Пользователем, должно содержать следующую информацию:

для физического лица:

  • номер основного документа, удостоверяющего личность Пользователя или его представителя;
  • сведения о дате выдачи указанного документа и выдавшем его органе;
  • дату регистрации через Форму обратной связи;
  • текст обращения в свободной форме;
  • подпись Пользователя или его представителя.

для юридического лица:

  • запрос в свободной форме на фирменном бланке;
  • дата регистрации через Форму обратной связи;
  • запрос должен быть подписан уполномоченным лицом с приложением документов, подтверждающих полномочия лица.

4.8. Интернет-магазин обязуется рассмотреть и направить ответ на поступившее обращение Пользователя в течение 30 дней с момента поступления обращения.

4.9. Интернет-магазин реализует мероприятия по защите личных (персональных) данных Пользователей в следующих направлениях:

  • предотвращение утечки информации, содержащей личные (персональные) данные, по техническим каналам связи и иными способами;
  • предотвращение несанкционированного доступа к информации, содержащей личные (персональные) данные, специальных воздействий на такую информацию (носителей информации) в целях ее добывания, уничтожения, искажения и блокирования доступа к ней;
  • защита от вредоносных программ;
  • обнаружение вторжений и компьютерных атак.

5. ПЕРЕДАЧА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

5.1. Интернет-магазин «Водомастер.ру» не сообщает третьим лицам личную (персональную) информацию о Пользователях Сайта, кроме случаев, предписанных Федеральным законом от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных», или когда клиент добровольно соглашается на передачу информации.

5.2. Условия, при которых интернет-магазин «Водомастер.ру» может предоставить информацию частного характера из своих баз данных сторонним третьим лицам:

  • в целях удовлетворения требований, запросов или распоряжения суда;
  • в целях сотрудничества с правоохранительными, следственными или другими государственными органами. При этом интернет-магазин оставляет за собой право сообщать в государственные органы о любой противоправной деятельности без уведомления Пользователя об этом;
  • в целях предотвращения или расследования предполагаемого правонарушения, например, мошенничества или кражи идентификационных данных;

5.3. Интернет-магазин имеет право использовать другие компании и частных лиц для выполнения определенных видов работ, например: доставка посылок, почты и сообщений по электронной почте, удаление дублированной информации из списков клиентов, анализ данных, предоставление маркетинговых услуг, обработка платежей по кредитным картам. Эти юридические/физические лица имеют доступ к личной информации пользователей, только когда это необходимо для выполнения их функций. Данная информация не может быть использована ими в других целях.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ БАНКОВСКИХ КАРТ

6.1 При оплате заказов в интернет-магазине «Водомастер.ру» с помощью кредитных карт все операции с ними проходят на стороне банков в специальных защищенных режимах. Никакая конфиденциальная информация о банковских картах, кроме уведомления о произведенном платеже, в интернет-магазин не передается и передана быть не может.

7. ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ

7.1. Все изменения положений или условий политики использования личной информации будут отражены в этом документе. Интернет-магазин «Водомастер.ру» оставляет за собой право вносить изменения в те или иные разделы данного документа в любое время без предварительного уведомления, разместив обновленную версию настоящей Политики конфиденциальности на Сайте.

Гидроаккумулятор: назначение, настройка, выбор объема.

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

  • Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
  • Обеспечение минимального запаса воды
  • Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т. 10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Каким должно быть давление воздуха в воздушной полости гидроаккумулятора?

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

P воздуха, бар 0,8 0,8 1,8 1,3 1,3 1,8 1,8 2,3 2,3 2,8 2,8 4,0
P вкл.нас., бар 1,0 1,0 2,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 4,0 5,0
P выкл.нас., бар 2,0 2,5 3,0 2,5 3,0 2,5 4,0 4,0 5,0 5,0 8,0 10,0
Общий объем бака, л Запас воды, л
19 5,70 7,33 4,43 4,99 6,56 2,53 7,09 5,37 7,46 6,02 8,11 8,35
24 7,20 9,26 5,60 6,31 8,28 3,20 8,96 6,79 9,43 7,60 10,24 10,55
50 15,00 19,29 11,67 13,14 17,25 6,67 18,67 14,14 19,64 15,83 21,33 21,97
60 18,00 23,14 14,00 15,77 20,70 8,00 22,40 16,97 23,57 19,00 25,60 23,36
80 24,00 30,86 18,67 21,03 27,60 10,67 29,87 22,63 31,43 25,33 34,13 35,15
100 30,00 38,57 23,33 26,29 34,50 13,33 37,33 28,29 39,29 31,67 42,67 43,94
200 60,00 77,14 46,67 52,57 69,00 26,67 74,67 56,57 78,57 63,33 85,33 87,88
300 90,00 115,71 70,00 78,86 103,50 40,00 112,00 84,86 117,86 95,00 128,00 131,82
500 150,00 192,86 116,67 131,43 172,50 66,67 186,67 141,43 196,43 158,33 213,33 219,70
750 225,00 289,29 175,00 197,14 258,75 100,00 280,00 212,14 294,64 237,50 320,00 329,55
1000 300,00 385,71 233,33 262,86 345,00 133,33 373,00 282,86 392,86 316,67 426,67 439,39

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

Vt = K x Amax x ((Pmax+1) x (Pmin +1)) / (Pmax — Pmin) x (Pвозд. + 1)

Amax — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
Pmax —давление выключения насоса, бар
Pmin — давление включения насоса, бар
Pвозд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Мощность насоса, кВт 0,55-1,5 2,2-3,0 4,0-5,5 7,5-9,0
Коэффициент К 0,25 0,375 0,625 0,875

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

Pmax = 3,0 бар
Pmin = 1,8 бар
Pвозд. = 1,6 бар
Аmax = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

Vt = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «Принадлежности к насосам».

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе?

Если просмотреть переписку на тему автономного водоснабжения на различных строительных порталах и форумах, то один из часто встречающихся вопросов – почему в бак вместо обозначенной в его паспорте емкости (к примеру) 50 л заливается всего 30 – 35? Как результат – устройство работает не совсем корректно. Основная причина – неправильно выставленное давление в гидроаккумуляторе. А каким оно должно быть в гидроаккумуляторе – это и интересует многих пользователей.

О назначении и устройстве ГА подробно рассказывается здесь. Чтобы не повторяться, достаточно лишь отметить, что в баке изначально есть воздух. Он закачивается в него еще на производстве, и давление составляет (для подавляющего большинства моделей) 1,5 атмосферы. Если изделие от известной компании-изготовителя, то небольшую утечку (за предпродажный период) в расчет можно не брать – качественные гидроаккумуляторы не «травят».

Не все пользователи учитывают, что ГА функционирует в системе водоснабжения только совместно с реле давления, иначе теряется сам смысл установки бака. Именно эти два элемента автоматики и обеспечивают стабильность давления в контуре и регулируют интервал между пуском в работу и остановкой насоса.

Но есть и еще ряд нюансов, которые правильно оценить может лишь профильный специалист. Например, как рассматривать следующую рекомендацию, размещенную на одном из форумов – взять разницу высот (в м) между ГА и верхней точкой водоразбора (H) и разделить эту цифру (число) на 10. Частное – это и есть рекомендуемое давление в баке (в атм). У человека, хоть немного понимающего, как организуется схема водоснабжения, неминуемо возникнут хотя бы такие элементарные вопросы.

  • В любом доме есть много бытовой техники, присоединяемой к водопроводу. Для каждого изделия – свой нижний порог давления, при котором оно может нормально функционировать. Как это учесть?
  • Трубы в жилых строениях прокладываются по-разному. На это влияют этажность здания, внутренняя планировка и так далее. Каждый поворот «нитки», отвод от нее, фитинги – это некоторая потеря давления. Есть ли поправочные коэффициенты для всех подобных случаев?
Существует главное правило настройки гидроаккумулятора – давление в нем должно быть на 10% ниже минимального (для включения перекачивающего устройства), установленного при регулировке срабатывания реле. Но это типовая рекомендация, которой следует придерживаться. В принципе, можно взять разницу и в 12, а то и 15%. Но точно определить ее способен лишь специалист, с учетом всех нюансов системы.

Наиболее вероятные последствия неправильной настройки гидроаккумулятора

  • Некорректная работа бытовой техники, присоединенной к контуру водоснабжения. Например, периодические сбои в функционировании котельного оборудования, а то и аварийная остановка агрегата.
  • Снижение ресурса насоса по причине повышенного износа.
  • Проблемы с напором из кранов на последних этажах дома.

Производители прилагают к каждому гидроаккумулятору инструкцию, в которой расписан порядок его настройки. В чем сложность? Сортамент реле давлений значительный, и у каждой модели – свои характеристики.

Одна из основных – так называемая «дельта», то есть разница между Pmin (для пуска насоса) и Pmax (для его отключения). Применительно к большинству этих приборов она равна 1 (иногда 1,5). Но ни одно руководство не в состоянии учесть всех особенностей конкретной системы, самого строения, его «наполнения» техническими устройствами, способов их подключения и так далее.

Вывод

Он напрашивается сам собой. Несмотря на кажущуюся простоту настройки давления в гидроаккумуляторе, данную технологическую операцию целесообразнее доверить профессионалу. Логика достаточно проста – лучше оплатить его услуги «здесь и сейчас», чем не в такой уж далекой перспективе тратить деньги за визиты различных мастеров (по ремонту котла, посудомоечной машинки, того же насоса и так далее). Однозначно – в совокупности обойдется значительно дороже. А если учесть еще и неудобства, нервы, время, то решение более чем рациональное.

Компания «АЛЬФАТЕП» всегда окажет проживающим в Подмосковье практическую помощь в выборе оптимальной модели гидроаккумулятора и его настройке. Достаточно лишь позвонить на номер ее контактного телефона 8 (495) 109-00-95, и сотрудники подробно проконсультируют по любому вопросу, касающемуся организации водоснабжения, подберут требуемый для системы ГА, сами его установят и настроят по давлению его и реле. По желанию клиента, возьмут все оборудование на сервисное обслуживание.

PEX, Сантехника, Отопление, Системы отопления, вентиляции и кондиционирования

Как определить размер и выбрать подходящий расширительный бак

При нагревании вода расширяется и ее объем увеличивается. Поскольку вода считается несжимаемой, в системе с замкнутым контуром это тепловое расширение оказывает невероятное давление на трубопровод и компоненты всей системы. Если не решить проблему, это давление воды может привести к утечкам и даже полному разрыву трубопровода. Расширительные баки обеспечивают дополнительное пространство для расширенной воды и снижают давление в системе.Помимо этого, отсутствие расширительного бака позволит давлению открыть предохранительный клапан, что приведет к потере энергии, сокращению срока службы системы и общей потенциальной угрозе безопасности.

Сам расширительный бачок представляет собой просто емкость с воздухом, отделенную от воды диафрагмой.

Когда система отопления заполнена холодной водой, предварительное давление в расширительном баке равно давлению его заполнения, что приводит к тому, что мембрана расширительного бака полностью прилегает к баку.По мере повышения температуры воды в системе расширенная вода поглощается расширительным баком. После того, как температура воды достигает максимума и начинает снижаться, диафрагма возвращает охлажденную воду обратно в систему.

Типы расширительных баков

Доступно несколько типов расширительных баков в зависимости от потребностей вашей системы. В бытовых системах горячего водоснабжения используются расширительные баки Amtrol Therm-X-Trol. Для лучистых и водяных систем отопления следует использовать Amtrol Extrol, Radiant Extrol или расширительный бак Fill-Trol.

Выбор правильного размера расширительного бака

Перед покупкой расширительного бака вы должны выяснить, какой объем расширительного бака потребуется для вашей системы. Решение будет основываться на двух факторах. Во-первых, это мощность вашего водонагревателя или бойлера в галлонах. Эта информация будет указана на заводской этикетке водонагревателя или котла. Во-вторых, давление воды в вашей системе трубопроводов. Для сантехнических применений эту информацию можно получить, либо прикрепив небольшой манометр к любому крану, либо позвонив в местную компанию по водоснабжению.Для систем водяного и лучистого отопления давление в системе обычно никогда не превышает 30 фунтов на квадратный дюйм.

Если расширительный бак, который вы покупаете, меньше, чем требуется для вашей системы, избыточное давление расширяющейся горячей воды вызовет срабатывание предохранительного клапана. С другой стороны, нет проблем с наличием расширительного бака, который больше, чем требуется вашей системе. На самом деле, если вы не уверены, что ваш расширительный бак сможет безопасно вместить вашу систему, обычной практикой является выбор расширительного бака, который на один размер больше требуемого размера.Как правило, при работе с расширительными баками лучше сделать больше, чем меньше.

Сантехника

Терм-Х-Трол

Расширительные баки

Therm-X-Trol изготовлены из цветных металлов, что делает их пригодными для использования в системах горячего водоснабжения.

Характеристики расширительных баков Therm-X-Trol
  • Крепление водонагревателя и арматуры

  • Устраняет потери воды и энергии

  • Гарантирует, что предохранительные клапаны не откроются

  • Снижает риск повышения давления


Таблицы размеров
Жилые помещения (до 150*F)

Коммерческие приложения (до 180*F)

Системы водяного отопления

Extrol и Fill-Trol

Расширительные баки Extrol

используются гораздо чаще, чем расширительные баки Fill-Trol.На самом деле, единственная разница между ними заключается в том, что расширительные баки Fill-Trol включают в себя специально разработанный редукционный наполнительный клапан. Для расширительных баков Extrol требуется отдельный наполнительный клапан.

Размеры резервуаров Extrol и Fill-Trol

определяются с учетом дополнительного фактора. На вашем котле, скорее всего, будет напечатана информация о производительности БТЕ/ч. Модели Extrol и Fill-Trol имеют одинаковые размеры и сравнимые размеры.

Характеристики расширительного бака Extrol
  • Обеспечивает постоянное отделение воды в системе от воздуха
  • Контролирует и нормализует давление воды в системе
  • Использует диафрагму из бутилкаучука/EPDM для гораздо лучшего удержания воздуха, чем натуральный каучук
  • .
  • Простота установки

Характеристики расширительного бака Fill-Trol

  • Не требует отдельного автоматического наливного клапана
  • Те же характеристики и модель, что и у обычного расширительного бака Extrol

Таблица размеров

Применение лучистого отопления

Радиант Экстрол

Расширительные баки Radiant Extrol

предназначены для работы как в открытых, так и в замкнутых системах лучистого отопления, а также подходят для систем снеготаяния.

При выборе расширительных баков Radiant Extrol еще одним фактором, который следует учитывать при выборе размера, является размер и длина используемой трубки.

Характеристики расширительных баков Radiant Extrol
  • Специально разработан для высокоэффективных излучающих систем
  • Подходит для барьерных и небарьерных систем PEX
  • Подходит для использования с гликолем
  • Соединение из цветного металла, стойкое к коррозии.

Таблица размеров


Переливной бак vs.Расширительный бак — за клетчатым флагом

Время от времени нам задают вопрос о расширительных и переливных бачках. Хотя имена говорят сами за себя, и оба выполняют схожие функции, между ними есть разница. Здесь мы объясним оба резервуара и, надеюсь, проясним любую путаницу в отношении того, как каждый из них используется.

Многие автомобили 1960-х годов и ранее имели трубку, прикрепленную к заливной горловине радиатора, и эта трубка выходила в атмосферу (землю).Когда охлаждающая жидкость расширяется из-за повышения температуры двигателя, она обычно создает пар, а вентилируемая крышка позволяет этому пару выходить, чтобы защитить вашу систему охлаждения. Но по мере того, как пар расширяется, растет и давление, и часто вентилируемая крышка также вытесняет охлаждающую жидкость.

Этот процесс полезен для радиатора, но вреден для окружающей среды. Добавление резервуара к этой вентиляционной трубе позволило выпустить пар, но также позволило улавливать поступающий с ним хладагент, а не выбрасывать его на землю.Улавливание этой вытесненной охлаждающей жидкости означало, что ее можно было затем восстановить и снова ввести в радиатор.

Переливной бак – также: Резервуар или бак-сборник

Переливные баки были добавлены в системы охлаждения, чтобы улавливать переливы и хранить их, а не оставлять на земле. Это было хорошо для радиаторов и намного лучше для нашей окружающей среды. Разные производители называли их по-разному: перелив – для улавливания перелива из радиатора; резервуар – для хранения захваченного теплоносителя; или рекуперационный бак – для восстановления хладагента, выброшенного при повышении давления.


Видимая тяжелая пружина на крышке радиатора сжимается, когда давление достигает примерно 0,9 бар (13 фунтов на кв. дюйм). Меньшая пружина, которую не видно, используется для возврата охлаждающей жидкости — через центр крышки.

Процесс возврата охлаждающей жидкости обратно в радиатор возможен, потому что сочетание пониженного давления пара позволяет атмосферному давлению выталкивать охлаждающую жидкость из бачка обратно в радиатор через вентилируемую крышку радиатора. Это, в свою очередь, добавляет больше охлаждающей жидкости в вашу систему и помогает немного охлаждать двигатель.

Многие пластиковые баки имеют отметки «холодный» и «горячий»; эти метки указывают, где охлаждающая жидкость должна находиться в баке во время холодных циклов (неработающий) и горячих циклов (двигатель работает). Однако на самом деле это просто руководство, заполнение резервуара во время холодных циклов просто означает, что вы, скорее всего, окажетесь с охлаждающей жидкостью на земле. По этой причине переливные баки/резервуары, рекуперационные баки имеют собственные вентиляционные отверстия. Вытесненная охлаждающая жидкость будет поступать в бачок снизу, а при повышении уровня выбрасываться через вентиляционную трубку.


В нижней части перелива, как у нас, вы найдете две трубки. Самая длинная снаружи и самая длинная внутри. Это позволяет вытесненному хладагенту заполнить резервуар до определенной точки, прежде чем он будет вытеснен в атмосферу (на землю).

Эти баки могут быть цилиндрическими, с обоими шлангами, прикрепленными снизу, как у нас, или заводской вариант будет входить снизу, а вентиляционное отверстие будет вверху. В нашем переливном бачке две трубки имеют разную длину, а вентиляционное отверстие намного длиннее, что позволяет повысить уровень до того, как из него выйдет избыток охлаждающей жидкости.

Система с переливом имеет вентилируемую крышку радиатора и, как правило, герметичную крышку бачка. Резервуар никогда не находится под давлением пара, что позволяет охлаждающей жидкости возвращаться под атмосферным давлением.

Расширительный бак

Некоторые производители и веб-сайты путают переливной бачок с расширительным бачком, но они выполняют совершенно разные функции. Расширительные баки работают почти так же, как переливной бак, но служат совсем для другой цели.Расширительные бачки — это именно то, что нужно: бачки, которые обеспечивают расширение вашей системы охлаждения, давая вам на полгаллона больше охлаждающей жидкости. Вы видели их на некоторых классических автомобилях, таких как Galaxie или даже на старых Shelby Cobras.

Но чем действительно отличается расширительный бак, так это тем, что это, как правило, герметичная система, на которую не влияет атмосферное давление. По мере повышения температуры и давления расширительный бачок позволяет системе охлаждения расширяться, не выпуская воздух в атмосферу.В системе этого типа, если у радиатора есть крышка, это будет невентилируемая крышка; расширительный бачок будет иметь вентилируемую крышку на случай, если давление превысит емкость расширительного бачка. В этом случае можно использовать улавливающую емкость или перелив с расширительным бачком для сбора вытекшей охлаждающей жидкости. После балансировки системы вам не нужно будет добавлять дополнительную охлаждающую жидкость.

Расширительный бачок также имеет соединение с системой охлаждения через байпас или шланг отопителя. Таким образом, вместо того, чтобы содержать расширенную охлаждающую жидкость, расширительный бачок фактически является частью всей системы охлаждения, и охлаждающая жидкость циркулирует через бачок так же, как через радиатор.Обычно это самая высокая точка в системе охлаждения.

Bell & Gossett Предварительно заряженные баллоны и мембранные расширительные баки ASME

Расширительные баки Bell & Gossett серии B-LA, сертифицированные по стандарту ASME, представляют собой предварительно заполненные сосуды высокого давления баллонного типа. Он разработан специально для поглощения сил расширения воды системы отопления или охлаждения. Процесс абсорбции осуществляется при поддержании надлежащего давления в различных условиях эксплуатации. Предварительно заправленные баки-дозаторы B и G продолжают устанавливать высокие стандарты в отрасли с точки зрения качества, надежности и производительности.Эффективность этих резервуаров подтверждена рядом различных применений, начиная от систем колодцев муниципалитета и заканчивая спринклерной системой на поле для гольфа. Расширительные баки Bell & Gossett ASME завоевали популярность во всех областях. Он также используется в станциях повышения давления.

Особенности:

  • Обеспечивает защиту насоса, уменьшая скачки давления и демпфируя скачки давления. Он также предлагает точку давления и обеспечивает минимальное время работы, что дополнительно помогает в защите насоса.
  • Он сконструирован, спроектирован и испытан в соответствии со стандартами ASME Code Section VIII Division I
  • Он предотвращает заболачивание, а также имеет сменный баллон.
  • Также снижает концентрацию кислорода и повышает производительность системы.
  • Обеспечивает быструю реакцию системы, а также адекватную защиту в конце длинных участков трубопровода.
  • Предварительно сжатый и герметичный заряд воздуха.
  • Это также коррозионно-стойкий и чистый полипропиленовый вкладыш.
  • Он может контролировать удар системы, а также колебания давления, когда система использует:
  • 1. Электромагнитный клапан
  • 2. Обратные клапаны
  • 3. Насосы и другие системы управления.
  • 4. Предохранители обратного потока и т.д.
  • Он имеет прочную, полностью приемлемую и сменную бутиловую камеру.
  • Доступны сейсмостойкие ограничители
  • Доступны модели для высокого давления до 125 PSI.
  • Также доступно смотровое стекло
  • Воздух из системы не должен попадать в бак, а должен выпускаться в атмосферу
  • Фитинги для бака Airtrol не требуются.
  • Запорные, дренажные клапаны или клапан продувки бака должны быть установлены в напорном расширительном трубопроводе для надлежащей проверки и наполнения бака воздухом.
  • Точка подключения к системе бака представляет собой зону без изменения давления. Это означает, что расширительные баки должны быть подключены близко к стороне всасывания циркуляционного насоса системы для правильной работы системы.
  • Чтобы свести к минимуму возможность попадания воздуха и мусора в трубопровод резервуара, ответвительный трубопровод должен быть присоединен к основному.Если он подключен к горизонтальной магистрали, не используйте верхнее и нижнее положения, которые соответствуют положениям «12 часов» и «6 часов». Правильные позиции — это боковые соединения.
  • Для изменения давления наддува воздуха в баке необходимо изолировать контур бака от трубопровода основной системы. Для этой цели следует использовать запорно-запорный клапан высшего качества шиберного типа или TPV. Защитный экран предотвратит несанкционированный доступ во время нормальной работы системы.
  • Вместе с запорным клапаном необходимо также установить автоматический воздухоотводчик и манометр в трубопроводе.
  • Расчеты размеров резервуара основаны на повышении минимальной температуры воздуха в резервуаре.
  • Для вышеуказанной цели в трубопроводе должна быть образована антитермосифонная петля, чтобы свести к минимуму гравитационные эффекты циркуляции в резервуаре.
  • Чтобы заменить баки, баки должны быть удалены из системы.
  • Обратите внимание на место подключения системы.
  • Снимите заглушку или заглушку с системного соединения
  • Снимите заглушку, закрывающую клапан подачи воздуха.
  • Перед подсоединением к баку используйте точный манометр для проверки бака и заряда воздуха. Убедитесь, что давление воздуха равно минимальному давлению в системе в месте расположения резервуара.
  • Убедившись в точности подачи воздуха, установите заглушку на воздушный клапан, как указано.
  • Теперь резервуар должен быть подключен к системе.
  • Выберите соответствующий размер трубы. Соединение с каждым резервуаром должно иметь задвижку TPV или запорную задвижку, чтобы обеспечить изоляцию и удаление при необходимости.Клапаны должны быть заполнены в соединительных линиях, чтобы гарантировать, что работа насоса не повлияет на работу клапана.

Бак содержит камеру и диафрагму для отделения воздушного заряда от воды в системе. Баки спроектированы таким образом, чтобы поглощать силы расширения при нагреве или охлаждении воды в системе. Высокая максимальная рабочая температура составляет 360 градусов по Фаренгейту.

Баки серии B-LA должны устанавливаться в вертикальном положении. Их нельзя устанавливать в вертикальном положении.Герметичный бак отличается от стандартного бака следующими основными аспектами:

  • Воздух из системы не должен попадать в бак, а должен выпускаться в атмосферу
  • Фитинги бака Airtrol не требуются.
  • Запорные, дренажные клапаны или клапан продувки бака должны быть установлены в напорном расширительном трубопроводе для надлежащей проверки и наполнения бака воздухом.

Некоторые общие примечания относительно трубопроводов:

  • Точка подключения к системе бака представляет собой зону без изменения давления.Это означает, что расширительные баки должны быть подключены близко к стороне всасывания циркуляционного насоса системы для правильной работы системы.
  • Чтобы свести к минимуму возможность попадания воздуха и мусора в трубопровод резервуара, ответвительный трубопровод должен быть присоединен к основному. Если он подключен к горизонтальной магистрали, не используйте верхнее и нижнее положения, которые соответствуют положениям «12 часов» и «6 часов». Правильные позиции — это боковые соединения.
  • Для изменения давления наддува воздуха в баке необходимо изолировать контур бака от трубопровода основной системы.Для этой цели следует использовать запорно-запорный клапан высшего качества шиберного типа или TPV. Защитный экран предотвратит несанкционированный доступ во время нормальной работы системы.
  • Вместе с запорным клапаном необходимо также установить автоматический воздухоотводчик и манометр в трубопроводе.
  • Расчеты размеров резервуара основаны на повышении минимальной температуры воздуха в резервуаре.
  • Для вышеуказанной цели в трубопроводе должна быть образована антитермосифонная петля, чтобы свести к минимуму гравитационные эффекты циркуляции в резервуаре.
  • Чтобы заменить баки, баки должны быть удалены из системы.

Установка:

  • Обратите внимание на место подключения системы.
  • Снимите заглушку или заглушку с системного соединения
  • Снимите заглушку, закрывающую клапан подачи воздуха.
  • Перед подсоединением к баку используйте точный манометр для проверки бака и заряда воздуха. Убедитесь, что давление воздуха равно минимальному давлению в системе в месте расположения резервуара.
  • Убедившись в точности подачи воздуха, установите заглушку на воздушный клапан, как указано.
  • Теперь резервуар должен быть подключен к системе.
  • Выберите соответствующий размер трубы. Соединение с каждым резервуаром должно иметь задвижку TPV или запорную задвижку, чтобы обеспечить изоляцию и удаление при необходимости. Клапаны должны быть заполнены в соединительных линиях, чтобы гарантировать, что работа насоса не повлияет на работу клапана.

1 августа 2019 Дженнифер

Значение расширительных бачков

Ни одна солнечная система не может работать без расширительного бака.Но многие установщики и инженеры водогрейных котлов понятия не имеют, как определить размер расширительного бака для солнечной энергии.

Многие инженеры и подрядчики, плохо знакомые с солнечными батареями, часто считают, что размер расширительного бака (в британских тепловых единицах или кВт) исключительно зависит от мощности солнечной системы. Это только один компонент уравнения, на который нужно обратить внимание.

В системе котла мы смотрим на разницу в температуре, при которой работает котел, обычно 20-70°C (70-158F), и на объем жидкости в системе. Поскольку это очень контролируемая система (мы можем легко включить или включить котел), эмпирические правила хорошо известны.Для котла мощностью 30 кВт (100 мбте) в большинстве домов с объемом жидкости 80 л (20 галлонов), использующего пол с подогревом или старые чугунные радиаторы, потребуется бак № 30 (около 8 галлонов), и, скорее всего, никогда не произойдет значительных изменений давления.

Если мы возьмем солнечную систему с той же мощностью, 30 кВт, что примерно равно примерно 15 плоским коллекторам (в зависимости от размера коллектора и эффективности), и используем такое же расширение № 30, в системе возникнет избыточное давление в первый же погожий день. и скорее всего перепускной клапан. Но предохранительный клапан должен быть последней линией защиты системы.(Кстати… я бы поставил на него бак №120)

Первая линия защиты в любой солнечной системе — это расширительный бак. Он должен выдерживать любое давление в системе и поддерживать его в равновесии. По мере нагревания накопительного бака температуры во всех частях системы повышаются, и расширяющаяся жидкость должна куда-то уходить, и единственное место, куда она может уйти, это расширительный бачок. Когда накопительный бак больше не может удерживать тепло и насос отключается, температура коллекторов будет продолжать повышаться, пока не сравняется с потерями тепла в корпусе.В хорошем плоском коллекторе это будет при 200°C или выше (250°C+ для вакуумных коллекторов)

Таким образом, вместо дельтаТ максимум 60°С (номинал 20°) для котла мы можем получить дельтаТ 160°С или больше, если вы помните, что некоторые компоненты солнечной системы могут быть при -30°С в 2 часа ночи 1 января и 200С+ в жаркий летний день.

В самые жаркие дни года, когда накопительный бак заполнен теплом, а насос выключен, часть воды/гликоля (следует использовать пропиленгликоль, но не этиленгликоль или автомобильный антифриз) превращается в пар.При каком бы давлении это не происходило, вода в смеси расширится в сотни раз от своего объема и вытолкнет остатки жидкости из коллектора вниз, к насосной станции и расширительному бачку. Таким образом, эмпирическое правило заключается в том, что допустимый объем расширительного бака должен превышать 10 % от объема жидкости в системе (обычные системы регулярно расширяются на эту величину) плюс весь объем коллекторов и трубопроводов рядом с коллектором. .

Вот пример.Система Viessmann с баком Viessmann на 300 л и двумя плоскими коллекторами содержит около 30 л жидкости. Объем коллектора составляет 4 л, поэтому расширительный бак должен принимать 4 л плюс 3 л нормального расширения жидкости плюс объем жидкости в первых 20 футах трубопровода (сейчас допустим 3 л). Расширительные баки для солнечных батарей работают при более высоком статическом давлении, чем расширительные баки для отопления (обычно 2–3 бара или 30–45 фунтов на квадратный дюйм… 1 бар = 1 атмосфере или 14,7 фунтов на квадратный дюйм), чтобы иметь возможность поддерживать достаточное давление для подъема жидкости наверх. некоторых высоких крыш.Резервуар, вероятно, будет заполнен на 50% своего истинного объема (мембрана будет плоской поперек) при первом запуске.

Общий необходимый объем будет примерно 10 л X 2 = 20 л (5 галлонов) резервуара с приемным объемом 10 л. Эквивалентным резервуаром в стиле обогрева будет, например, № 30 от Amtrol. Но… я еще не закончил. Эти резервуары не рассчитаны ни на давление, ни на температуру, которой они могут подвергаться. В Северной Америке, где настоящие расширительные баки для солнечных батарей не продаются у среднего оптового продавца сантехники, мы выбрали расширительный бак для бытовой воды эквивалентного размера, который может выдерживать более высокое давление и большие изменения давления и температуры.

Помнится, несколько лет назад меня вызывали посмотреть на систему из 10 коллекторов, состоящую из 30 трубок Thermomax  в каждой (система 30 м2). В системе не было не только клапана сброса давления, но и расширительного бака №60. В системе не было давления, и когда я поднялся на крышу, чтобы увидеть трубопровод, я обнаружил, что 1-дюймовые медные колена наполовину разорваны. Эта система была в беспорядке, а сборщики были мусором. После этого я узнал, что система была разработана солидной машиностроительной фирмой, которая отказалась от какой-либо помощи производителя коллектора (гордость предшествует падению).

Урок……… никогда не уменьшайте размер расширительного бака. Немного больше гликоля и немного более дорогой бак могут создать систему, в которой гликоль не нужно менять в течение 10 лет.

Выбор жидкости для систем объемом более 250 галлонов

Цель этого документа — помочь вам принять взвешенное решение при выборе теплоносителя. Хотя большинство применений уникальны, это руководство должно предоставить достаточную информацию, чтобы сделать выбор жидкости для вашего приложения намного проще.

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент высокотемпературных теплоносителей, поэтому у вас есть множество вариантов для рассмотрения. Некоторые из этих жидкостей рекомендуются для систем с открытым доступом к атмосфере, а некоторые нет. Некоторые из них рассчитаны на использование при температуре до 398°C (750°F), в то время как некоторые рекомендуются только для температур до 232°C (450°F).

Все заявляют об эффективной передаче тепла, но какие еще факторы следует учитывать при принятии обоснованного решения?

Большинство систем емкостью более 950 литров или 250 галлонов предназначены для защиты теплоносителя от таких элементов, как окисление и термическое разложение.Расширительные баки часто покрывают буферным или инертным газом, чтобы уменьшить окисление. Часто существует множество других мер безопасности, таких как отсечки при низком расходе или уровне, которые дополнительно помогают защитить жидкость от термического разложения.

Итак, как разлагаются жидкости?

Окисление

С научной точки зрения, окислительная деградация — это реакция кислорода (находящегося в воздухе) с жидкостью по свободнорадикальному механизму. Этот процесс формирует более крупные молекулы, которые превращаются в полимеры или твердые вещества.Эти элементы затем могут сгущать жидкость, тем самым повышая ее вязкость. Чем более вязкой становится жидкость, тем труднее ее перекачивать. Его характеристики теплопередачи также будут нарушены, а кислотность или ОКЧ (общее кислотное число) жидкости увеличится, что повысит риск образования кокса в системе.

Как и во многих химических реакциях, окисление происходит быстрее при повышении температуры. Скорость реакции едва ли можно измерить при комнатной температуре, но по мере повышения температуры риск окислительного разложения возрастает экспоненциально при отсутствии специальных мер, таких как инертное покрытие расширительных баков.

Проще говоря, окисление происходит, когда горячая жидкость вступает в контакт с воздухом. Признаки окисления жидкости становятся очевидными при образовании шлама в системе, особенно в местах с низким расходом, таких как резервуары или расширительные баки.

Термическое разложение

Термическое разложение или термический крекинг – это разрыв углерод-углеродных связей под действием тепла в молекулах жидкости. При этом образуются более мелкие фрагменты, называемые «свободными радикалами», и в некоторых случаях на этом реакция заканчивается.В других фрагменты могут реагировать друг с другом с образованием более крупных полимерных молекул.

В терминологии теплопередачи эти результаты известны как «низкокипящие» и «высококипящие».

Низкокипящие вещества:  Наличие низкокипящих веществ очевидно по измеренному снижению температуры вспышки и вязкости теплоносителя, а также по увеличению давления паров. Повышенное давление паров может повлиять на общую эффективность системы и вызвать кавитацию насоса, ведущую к преждевременному выходу из строя.Снижение температуры вспышки также может стать причиной серьезных проблем с безопасностью и эксплуатацией.

Высококипящие продукты: Если термическая деструкция происходит при экстремальных температурах – выше 400°C (752°F), общий эффект заключается не только в разрыве углеродных связей, но и в том, что атомы водорода отделяются от их атомов углерода – приводя к образованию кокса.

Высококипящие вещества приводят к увеличению вязкости жидкости до тех пор, пока они остаются в растворе.Однако, как только их предел растворимости превышен, они начинают образовывать твердые вещества, которые могут загрязнять поверхности теплообмена. В этом случае загрязнение теплообменных поверхностей происходит очень быстро, и вскоре система перестанет работать.

Проще говоря, термическая деградация – это результат перегрева масла выше его точки кипения. При кипении жидкости выделяется более легкий компонент, обычно в виде паров. Постоянный перегрев или растрескивание могут привести к снижению вязкости. Это также может вызвать проблемы с безопасностью при создании более легких компонентов.Это, в свою очередь, снижает общую температуру воспламенения, температуру воспламенения и температуру самовоспламенения жидкости, что может представлять серьезную угрозу безопасности.

Четыре группы жидкостей

Минеральные масла:  Минеральные масла, как правило, доступные на крупных нефтеперерабатывающих заводах, как правило, недороги и универсальны, без присадок или с очень небольшим количеством добавок для «дополнительной» защиты. Эти продукты обычно подвергаются легкой очистке и в результате часто содержат нефтяные дистилляты или ароматические углеводороды, такие как нафталин, ксилол, толуол и бензол.Эти жидкости также могут содержать серу, парафин и другие компоненты, что способствует общему сокращению срока службы жидкости, особенно при более высоких температурах.

Белые/парафиновые масла:  За последние 20 лет процесс переработки сырой нефти значительно продвинулся вперед, чтобы предложить высокоочищенные белые и практически чистые парафиновые базовые масла, не содержащие ароматических углеводородов. Несмотря на то, что существует множество марок или «огранок», некоторые из этих базовых масел показали себя хорошо подходящими для применения в области теплопередачи.Кроме того, несколько компаний специально разработали смеси этих базовых масел с присадками, чтобы обеспечить улучшенную защиту и увеличенный срок службы в современных требовательных приложениях теплопередачи.

Синтетика (ПАО и силиконы): Как правило, самые дорогие жидкости, ПАО (аналогичные тем, которые используются в синтетических моторных маслах), по своей природе обеспечивают окислительную и термическую стабильность (приблизительно до 287 ° C, 550 ° F) в применения теплопередачи.

Силиконы относительно новы на рынке теплопередачи; хотя они и дороги, они демонстрируют исключительную устойчивость к термическому и окислительному разложению.Однако использование силиконов в некоторых производственных средах может вызвать проблемы с отделкой продукта, такой как покраска или покрытие, если силикон или его пары попадают на поверхность до или во время отделки.

Химические/синтетические ароматические вещества:  Обычно состоят из химических структур на основе бензола, имеют широкий диапазон температурных характеристик и часто могут использоваться до 398°C (750°F). Хотя они обладают хорошими тепловыми характеристиками, они, как правило, являются дорогостоящими и менее безопасными как для окружающей среды, так и для здоровья и безопасности работников.Их также часто не рекомендуют использовать в открытых системах.

Я готов выбирать. С чего начать?

Первое, на что следует обратить внимание при выборе теплоносителя, — это требуемая рабочая температура. Это должно включать максимальную рабочую температуру, а также любые низкотемпературные соображения для обработки или способности перекачивать при температуре окружающей среды.

Системы, работающие при температуре ниже 315°C (600°F), имеют гораздо более широкий выбор жидкостей.

Системы, работающие при температуре от 315°C до 332°F (от 600°F до 630°F), имеют меньше возможностей для выбора, а те, для которых требуются температуры выше 343°C (650°F), еще более ограничены.Как правило, чем выше ваша температура, тем меньше у вас вариантов и тем дороже будет жидкость.

Теплоносители на нефтяной основе часто лучше всего подходят для приложений, требующих температуры жидкости ниже 315°C (600°F) по причинам стоимости, воздействия на окружающую среду и производительности.

Если ваша система работает при температуре от 315°C (600°F) до 332°C (630°F), варианты жидкостей ограничены некоторыми высококачественными нефтяными жидкостями, химическими ароматическими соединениями и некоторыми силиконами.

Системы, которым требуется жидкость для работы при температуре выше 332°C (630°F), в основном ограничиваются химическими ароматическими жидкостями и несколькими силиконовыми жидкостями.

Обратите внимание, что довольно часто можно увидеть высокотемпературную жидкость 343°C (650°F) в системах с температурой до 204°C (400°F). Несмотря на то, что температурный буфер — неплохая идея, завышение спецификации жидкости может привести к лучшему выбору с точки зрения производительности, экономических или экологических соображений.

Я установил диапазон рабочих температур. Есть ли что-то еще, что я должен рассмотреть?

Каков ожидаемый срок службы вашего процесса или системы?

Если система вводится в эксплуатацию только на короткий период времени, скажем, на несколько лет, то ожидаемый срок службы теплоносителя, очевидно, менее критичен, и стоимость становится самым важным фактором при принятии решения.Однако, если вы планируете обслуживать и эксплуатировать свою систему в течение нескольких лет, то ожидаемый срок службы жидкости и связанные с этим затраты должны стать решающим фактором.

Например, химические ароматические жидкости часто имеют более высокое давление паров, особенно когда они приближаются к максимальной рабочей температуре. Если система не герметизирована и не находится под давлением, эти пары будут выходить через расширительный бачок в атмосферу. Любая потеря пара потребует добавления свежей жидкости для поддержания достаточного уровня в системе.

Минеральные масла, как правило, не очень хорошо сохраняются при достижении максимальных рабочих температур. При использовании на своих предельных значениях или близко к ним они склонны к термическому разложению, и если их не изолировать от атмосферы, они будут быстро окисляться. Это происходит из-за того, что некоторые дистилляты остаются в жидкости после очистки, а часто из-за отсутствия присадок.

Белые масла и особо чистые жидкости на парафиновой основе по-прежнему эффективны вплоть до максимально рекомендуемых температур. Если максимальные температуры превышены, эти жидкости также будут термически деградировать.Образующиеся легкие фракции должны быть удалены из системы. Это может иметь те же проблемы, что и химические ароматические соединения, в отношении подпитки жидкости с течением времени. Эти жидкости также имеют различную степень восприимчивости к окислению, что следует учитывать, если ваша система не герметизирована азотом.

Требуется ли для вашего процесса пищевая жидкость?

Из всех представленных на рынке теплоносителей лишь немногие соответствуют требованиям для пищевых продуктов (USDA, USP, h2 и т. д.).

Это может немного упростить процесс выбора, но важно понимать, что существуют некоторые ограничения, налагаемые на компоненты пищевого теплоносителя.Часто это ограничивает производительность продукта по сравнению с эквивалентной жидкостью непищевого качества, поэтому следует провести более тщательное исследование жидкости пищевого качества на предмет ее устойчивости к разложению, особенно к окислению.

Также стоит отметить, что пищевые жидкости часто указываются там, где на самом деле они не требуются. Следует провести тщательную проверку применения, учитывая тот факт, что производство жидкости пищевого качества часто приводит к ограничениям производительности и/или долговечности жидкости.

У вас есть опасения по поводу окружающей среды?

При выборе жидкости важно учитывать ее воздействие на окружающую среду, а также любые последствия для здоровья и безопасности.

Следует проконсультироваться с регулирующими органами, такими как EPA, OSHA или другими местными органами, регулирующими использование, утилизацию и отчет об утечках теплоносителей в отношении любого запланированного использования или применения жидкости. Если ваша система открыта для атмосферы или такого типа, который требует от персонала завода регулярного контакта с жидкостью или может иметь вероятность утечек, перед переходом на жидкий теплоноситель следует решить потенциальные проблемы, связанные с окружающей средой и безопасностью на рабочем месте.

Химические ароматические жидкости часто имеют неприятный запах, связанный с ними, а также явные и отчетливые риски для здоровья.

Белое масло или жидкости на основе парафина (и большинство минеральных масел), как правило, являются «самыми чистыми» из всех теплоносителей и обеспечивают простоту использования и утилизации.

Синтетика (ПАО и силиконы) также обычно считается «экологически чистой».

Не забывайте об утилизации

Независимо от того, какой теплоноситель вы в конечном итоге выберете, всегда наступит день, когда вам нужно будет утилизировать либо его небольшое количество (при утечке в системе или во время обслуживания), либо весь его, когда жидкость достигнет окончание срока его службы.Поэтому важно учитывать затраты, связанные с удалением жидкости.

Химические ароматические соединения, как правило, необходимо отделять от других отработанных жидкостей и, возможно, придется утилизировать их как опасные отходы, которые могут быть очень дорогими.

Силиконы также могут нуждаться в отделении, но они не должны считаться опасными. ПАО, а также жидкости на нефтяной основе, как правило, можно смешивать с другими отработанными «маслами», и в большинстве случаев их проще и экономичнее всего утилизировать.

Гидропневматические баки для колодцев и систем водоснабжения

Колодезная вода и баки повышения давления

Гидропневматический бак может выполнять несколько различных функций.В приложении с бустерным насосом он может подавать воду в систему в периоды отсутствия потока бустерного насоса или может подавать воду для замены нагрузки утечки. При использовании скважинной воды он может обеспечить желаемый объем воды, необходимый между давлением отключения насоса и давлением включения насоса.

В спринклерном или ирригационном насосе бак может обеспечивать подушку для поддержания необходимого давления, чтобы жокей-насос не имел короткого цикла. В любом случае количество воды, которое бак должен будет подать в систему в течение любого заданного цикла, называется просадкой.Сначала необходимо определить просадку, чтобы правильно подобрать размер гидропневматического бака.

Что такое гидропневматические баки?

Гидропневматические баки представляют собой сосуды ASME и не ASME, которые содержат воду и воздух под давлением. Чтобы обеспечить эффективную подачу воды, гидропневматические баки регулируют давление в системе, чтобы быстро удовлетворить потребности системы. Сжатый воздух создает подушку, которая может поглощать или оказывать давление по мере необходимости. Воздух, который реабсорбируется в воду системы, иногда пополняется за счет добавления небольшого воздушного компрессора.Большие гидропневматические баки объемом от 2000 галлонов обычно устанавливаются горизонтально. Нормальное рабочее давление находится в диапазоне от 60 до 75 фунтов на квадратный дюйм, поэтому большинство гидропневматических баков рассчитаны на 100 фунтов на квадратный дюйм.

  Делитель

Оцинкованные компрессионные баки (ASME)

Компрессионные баки предназначены для поглощения сил расширения и регулирования давления в системах отопления или охлаждения. Этот резервуар является старейшим типом, который использовался в этих системах. Это хорошо работает, когда воздух контролируется и хранится в баке, а не в системе.

Узнать больше

  Делитель

Баллоны-дозаторы (ASME/не ASME)

Баки-дозаторы необходимы в системах ОВКВ с подогревом или охлажденной водой с замкнутым контуром для поглощения расширяющейся жидкости и ограничения давления в системе отопления или охлаждения. Расширительный или компрессионный бак подходящего размера выдержит расширение жидкости системы во время цикла нагрева или охлаждения, не позволяя системе превысить критические пределы давления в системе.

Узнать больше

  Делитель

Мембранные баки (ASME/не ASME)

Мембранный бак был разработан для отделения воздушной подушки системы от воды системы.Заболачивания резервуара не происходит, так как воздух удерживается между стенкой резервуара и внешней частью баллона, расположенного внутри бака, а системная вода находится внутри баллона. Это превращает систему в систему удаления воздуха, поскольку любой воздух, извлеченный из системной воды, выходит из системы в атмосферу.

Узнать больше

9.1 Давление газа – Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определить свойство давления
  • Определение и преобразование единиц измерения давления
  • Описать работу обычных приборов для измерения давления газа
  • Расчет давления по данным манометра

Земная атмосфера оказывает давление, как и любой другой газ.Хотя обычно мы не замечаем атмосферного давления, мы чувствительны к изменениям давления — например, когда ваши уши «хлопают» во время взлета и посадки во время полета или когда вы ныряете под воду. Давление газа обусловлено силой, действующей на молекулы газа, сталкивающиеся с поверхностями предметов (рис. 1). Хотя сила каждого столкновения очень мала, любая поверхность значительной площади испытывает большое количество столкновений за короткое время, что может привести к высокому давлению. Фактически, нормальное давление воздуха достаточно велико, чтобы раздавить металлический контейнер, если его не уравновешивает равное давление внутри контейнера.

Рисунок 1. Атмосфера над нами оказывает большое давление на объекты на поверхности земли, примерно равное весу шара для боулинга, дающего площадь размером с ноготь большого пальца человека.

Яркая иллюстрация атмосферного давления представлена ​​в этом коротком видеоролике, на котором показано, как железнодорожная цистерна взрывается при снижении внутреннего давления.

Кратко объясняется демонстрация этого явления в меньшем масштабе.

Атмосферное давление обусловлено весом столба молекул воздуха в атмосфере над объектом, например, автоцистерной.На уровне моря это давление примерно такое же, как у взрослого африканского слона, стоящего на коврике у двери, или у типичного шара для боулинга на ногте большого пальца. Это может показаться огромным количеством, и это так, но жизнь на Земле развивалась под таким атмосферным давлением. Если вы на самом деле посадите шар для боулинга на ноготь большого пальца, испытанное давление будет в 90 140 раз больше, чем обычное давление, и ощущение будет неприятным.

В общем, давление определяется как сила, действующая на заданную площадь: [латекс]P = \frac{F}{A}[/latex].Обратите внимание, что давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади. Таким образом, давление можно увеличить либо за счет увеличения силы, либо за счет уменьшения площади, на которую она воздействует; давление можно уменьшить, уменьшив силу или увеличив площадь.

Давайте применим эту концепцию, чтобы определить, кто с большей вероятностью провалится под тонкий лед на рис. 2 — слон или фигурист? Большой африканский слон может весить 7 тонн, опираясь на четыре ноги, каждая из которых имеет диаметр около 1.2[/латекс]

Несмотря на то, что слон более чем в сто раз тяжелее конькобежца, он оказывает меньше половины давления и, следовательно, с меньшей вероятностью упадет на тонкий лед. С другой стороны, если фигуристка снимает коньки и стоит босиком (или в обычной обуви) на льду, большая площадь, на которую приходится ее вес, значительно снижает оказываемое давление:

[латекс]\текст{давление на ногу человека} = 120 \frac{\text{lb}}{\text{фигурист}} \times \frac{1 \;\text{фигурист}}{2 \;\text {футы}} \times \frac{1 \;\text{фут}}{30 \;\text{дюйм}^2} = 2 \;\text{фунт/дюйм}^2[/латекс]

Рис. 2. Хотя (а) вес слона велик, создавая очень большую силу на землю, (б) фигуристка оказывает гораздо большее давление на лед из-за малой площади поверхности ее коньков. (кредит a: модификация работы Гвидо да Роззе; кредит b: модификация работы Рёске Яги)

Единицей давления в системе СИ является паскаль (Па) , где 1 Па = 1 Н/м 2 , где N — ньютон, единица силы, определяемая как 1 кг м/с 2 . Один паскаль — это небольшое давление; во многих случаях удобнее использовать единицы килопаскаль (1 кПа = 1000 Па) или бар (1 бар = 100000 Па).В Соединенных Штатах давление часто измеряется в фунтах силы на площади в один квадратный дюйм — фунтов на квадратный дюйм (psi) — например, в автомобильных шинах. Давление также можно измерить с помощью единицы атмосферы (атм) , которая изначально представляла собой среднее атмосферное давление на уровне моря приблизительно на широте Парижа (45°). В таблице 1 представлена ​​некоторая информация об этих и некоторых других распространенных единицах измерения давления

.
Название и сокращение блока Определение или связь с другим блоком
паскаль (Па) 1 Па = 1 Н/м 2

рекомендованный блок IUPAC

килопаскаль (кПа) 1 кПа = 1000 Па
фунта на квадратный дюйм (psi) атмосферное давление на уровне моря ~14.7 фунтов на кв. дюйм
атмосфера (атм) 1 атм = 101 325 Па

атмосферное давление на уровне моря ~1 атм

бар (бар или б) 1 бар = 100 000 Па (точно)

обычно используется в метеорологии

миллибар (мбар или мб) 1000 мбар = 1 бар
дюймов ртутного столба (дюйм рт. ст.) 1 дюйм ртутного столба = 3386 Па

используется авиационной промышленностью, а также некоторые сводки погоды

торр [латекс]1 \;\text{торр} = \frac{1}{760} \;\text{атм}[/latex]

имени Евангелиста Торричелли, изобретателя барометра

миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.) 1 мм рт.ст. ~1 торр
Таблица 1.  Единицы измерения давления

Пример 1

Преобразование единиц измерения давления
Национальная метеорологическая служба США сообщает о давлении как в дюймах ртутного столба, так и в миллибарах. Преобразуйте давление 29,2 дюйма ртутного столба в:

(а) торр

(б) атм

(в) кПа

(г) мбар

Решение
Это проблема преобразования единиц измерения. Соотношения между различными единицами давления приведены в таблице 1.

(a) [латекс] 29,2 \;\rule[0,5ex]{2,2em}{0,1ex}\hspace{-2,2em}\text{in Hg} \times \frac{25,4 \;\rule[0,25ex ]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{мм}}{1 \;\rule[0.25ex]{0.6em}{0.1ex}\hspace{-0.6em}\text{ in}} \times \frac{1 \;\text{торр}}{1 \;\rule[0.25ex]{2em}{0.1ex}\hspace{-2em}\text{мм рт.ст.}} = 742 \ ;\текст{торр}[/латекс]

(b) [латекс]742 \;\rule[0.5ex]{1.8em}{0.1ex}\hspace{-1.8em}\text{torr} \times \frac{1 \;\text{atm}} {760 \;\rule[0.25ex]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{torr}} = 0.976 \;\текст{атм}[/латекс]

(c) [латекс]742 \;\rule[0.5ex]{1.8em}{0.1ex}\hspace{-1.8em}\text{торр} \times \frac{101.325 \;\text{кПа}} {760 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{торр}} = 98,9 \;\text{кПа}[/latex]

(d) [латекс]98,9 \;\rule[0.5ex]{1.9em}{0.1ex}\hspace{-1.9em}\text{кПа} \times \frac{1000 \;\rule[0.25ex] {0,9em}{0,1ex}\hspace{-0,9em}\text{Па}}{1 \;\rule[0,25ex]{1,1em}{0,1ex}\hspace{-1,1em}\text{кПа }} \times \frac{1 \;\rule[0.25ex]{0.9em}{0.1ex}\hspace{-0.9em}\text{bar}}{100 000 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{Pa}} \times \frac{1000 \;\text{ мбар}}{1 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{bar}} = 989 \;\text{mbar}[/latex]

Проверьте свои знания
Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Чему равно это давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба, килопаскалях и барах?

Ответ:

0,974 атм; 740 мм рт.ст.; 98,7 кПа; 0,987 бар

Мы можем измерить атмосферное давление, силу, оказываемую атмосферой на поверхность земли, с помощью барометра (рис. 3).Барометр представляет собой стеклянную трубку, которая закрыта с одного конца и заполнена нелетучей жидкостью, такой как ртуть, а затем перевернута и погружена в сосуд с этой жидкостью. Атмосфера давит на жидкость снаружи трубки, столб жидкости давит внутри трубки, а давление на поверхности жидкости внутри и снаружи трубки одинаково. Таким образом, высота жидкости в трубке пропорциональна давлению атмосферы.

Рис. 3. В барометре высота столба жидкости ч используется для измерения давления воздуха.Использование очень плотной жидкой ртути (слева) позволяет создавать барометры разумного размера, тогда как использование воды (справа) потребует барометра высотой более 30 футов.

Если жидкость представляет собой воду, нормальное атмосферное давление будет поддерживать столб воды высотой более 10 метров, что довольно неудобно для изготовления (и считывания) барометра. Поскольку ртуть (Hg) примерно в 13,6 раза плотнее воды, ртутный барометр должен быть только в [латекс]\frac{1}{13,6}[/латекс] высотой с водяной барометр — более подходящего размера.Стандартное атмосферное давление 1 атм на уровне моря (101 325 Па) соответствует ртутному столбу высотой около 760 мм (29,92 дюйма). Первоначально предполагалось, что торр будет единицей, равной одному миллиметру ртутного столба, но это больше не соответствует точно. Давление, создаваемое жидкостью под действием силы тяжести, известно как гидростатическое давление , p :

.

[латекс]p = h\rho g[/латекс]

, где h — высота жидкости, ρ — плотность жидкости, а g — ускорение свободного падения.

Пример 2

Расчет атмосферного давления
Покажите расчет, подтверждающий утверждение о том, что атмосферное давление на уровне моря соответствует давлению столба ртути высотой около 760 мм. Плотность ртути = 13,6 г/см 3 .

Раствор
Гидростатическое давление дается формулой5 \;\text{Pa} \end{массив}[/latex]

Проверьте свои знания
Рассчитайте высоту водяного столба при температуре 25 °C, которая соответствует нормальному атмосферному давлению. Плотность воды при этой температуре составляет 1,0 г/см 3 .

Манометр — это устройство, похожее на барометр, которое можно использовать для измерения давления газа, находящегося в контейнере. Манометр с закрытым концом представляет собой U-образную трубку с одним закрытым плечом, другое плечо, которое соединяется с измеряемым газом, и нелетучей жидкостью (обычно ртутью) между ними.Как и в барометре, расстояние между уровнями жидкости в двух ответвлениях трубки ( ч на диаграмме) пропорционально давлению газа в сосуде. Манометр с открытым концом (рис. 4) аналогичен манометру с закрытым концом, но одно его плечо открыто в атмосферу. В этом случае расстояние между уровнями жидкости соответствует разнице давлений между газом в сосуде и атмосферой.

Рисунок 4. Манометр можно использовать для измерения давления газа.Высота (разница) между уровнями жидкости ( ч ) является мерой давления. Ртуть обычно используется из-за ее большой плотности.

Пример 3

Расчет давления с помощью манометра с закрытым концом
Давление пробы газа измеряется с помощью манометра с закрытым концом, как показано справа. Жидкость в манометре – ртуть. Определить давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(в) бар

Раствор
Давление газа равно ртутному столбу высотой 26.4 см. (Давление на нижней горизонтальной линии одинаково по обеим сторонам трубки. Давление слева обусловлено газом, а давление справа — давлением 26,4 см ртутного столба, или ртутью.) Мы могли бы использовать уравнение . p = hρg , как в примере 2, но проще просто преобразовать единицы измерения, используя таблицу 1.

(a) [латекс]26,4 \;\rule[0,5ex]{2,8em}{0,1ex}\hspace{-2,8em}\text{см рт.ст.} \times \frac{10 \;\rule[0,25ex ]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}}{1 \;\rule[0.25ex]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} \times \frac{1 \;\text{torr}}{1 \;\rule[0.25ex]{2.5 em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} = 264 \;\text{торр}[/latex]

(b) [латекс]264 \;\rule[0.5ex]{1.7em}{0.1ex}\hspace{-1.7em}\text{torr} \times \frac{1 \;\rule[0.25ex] {1.3em}{0.1ex}\hspace{-1.3em}\text{atm}}{760 \;\rule[0.25ex]{1.3em}{0.1ex}\hspace{-1.3em}\text{torr }} \times \frac{101,325 \;\text{Pa}}{1 \;\rule[0.25ex]{1.3em}{0.1ex}\hspace{-1,3em}\text{атм}} = 35 200 \;\text{Па}[/латекс]

(c) [латекс]35 200 \;\rule[0.5ex]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{Pa} \times \frac{1 \;\text{bar}}{100,000 \;\rule[0.25ex]{1em}{ 0,1ex}\hspace{-1em}\text{Pa}} = 0,352 \;\text{bar}[/latex]

Проверьте свои знания
Давление образца газа измеряется манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре – ртуть. Определить давление газа в:

(а) торр

(б) Па

(в) бар

Ответ:

(а) ~150 торр; (б) ~20 000 Па; (в) ~0.20 бар

Пример 4

Расчет давления с помощью манометра с открытым концом
Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа. Определить давление газа в:

(а) мм рт.ст.

(б) атм

(в) кПа

Раствор
Давление газа равно гидростатическому давлению из-за столба ртути высотой 13.7 см плюс давление атмосферы на уровне моря. (Давление на нижней горизонтальной линии одинаково с обеих сторон трубы. Давление слева обусловлено газом, а давление справа обусловлено 13,7 см рт. ст. плюс атмосферное давление.)

(a) В мм рт. ст. это: 137 мм рт. ст. + 760 мм рт. ст. = 897 мм рт. ст.

(b) [латекс]897 \;\rule[0.5ex]{3em}{0.1ex}\hspace{-3em}\text{мм рт.ст.} \times \frac{1 \;\text{атм}}{ 760 \;\rule[0.25ex]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} = 1.2 \;\text{кПа}[/латекс]

Проверьте свои знания
Давление образца газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа. Определить давление газа в:

(а) мм рт.ст.

(б) атм

(в) кПа

Ответ:

(а) 642 мм рт.ст.; (б) 0,845 атм; (в) 85,6 кПа

Измерение артериального давления

Артериальное давление измеряется с помощью устройства, называемого сфигмоманометром (греч. sphygmos = «пульс»).Он состоит из надувной манжеты для ограничения кровотока, манометра для измерения давления и метода определения момента начала кровотока и момента, когда он становится затрудненным (рис. 5). С момента своего изобретения в 1881 году он был незаменимым медицинским устройством. Существует много типов сфигмоманометров: ручные, для которых требуется стетоскоп и которые используются медицинскими работниками; ртутные, используемые, когда требуется наибольшая точность; менее точные механические; и цифровые, которые можно использовать с небольшой подготовкой, но которые имеют ограничения.При использовании сфигмоманометра манжету надевают на плечо и надувают до полной блокировки кровотока, затем медленно отпускают. Когда сердце бьется, кровь, проталкиваемая по артериям, вызывает повышение давления. Это повышение давления, при котором начинается кровоток, составляет систолического давления — пикового давления в сердечном цикле. Когда давление в манжете равно артериальному систолическому давлению, кровь течет мимо манжеты, создавая слышимые звуки, которые можно услышать с помощью стетоскопа.За этим следует снижение давления, поскольку желудочки сердца готовятся к следующему сокращению. По мере того как давление в манжете продолжает снижаться, в конце концов звук перестает быть слышимым; это диастолическое давление — самое низкое давление (фаза покоя) в сердечном цикле. Единицы измерения артериального давления сфигмоманометра выражены в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

Рисунок 5. (a) Медицинский техник готовится измерить артериальное давление пациента с помощью сфигмоманометра. (b) В типичном сфигмоманометре используется резиновая груша с клапаном для надувания манжеты и манометр с диафрагмой для измерения давления.(кредит а: модификация работы старшего сержанта Джеффри Аллена)

Метеорология, климатология и атмосферные науки

На протяжении веков люди наблюдали за облаками, ветрами и осадками, пытаясь уловить закономерности и предсказать: когда лучше сажать и собирать урожай; безопасно ли отправляться в морское путешествие; и многое другое. Сейчас мы сталкиваемся со сложными проблемами, связанными с погодой и атмосферой, которые окажут серьезное влияние на нашу цивилизацию и экосистему. Несколько различных научных дисциплин используют химические принципы, чтобы помочь нам лучше понять погоду, атмосферу и климат.Это метеорология, климатология и наука об атмосфере. Метеорология изучает атмосферу, атмосферные явления и влияние атмосферы на погоду на Земле. Метеорологи стремятся понять и предсказать погоду в краткосрочной перспективе, что может спасти жизни и принести пользу экономике. Прогнозы погоды (рис. 6) являются результатом тысяч измерений атмосферного давления, температуры и т. д., которые компилируются, моделируются и анализируются в метеорологических центрах по всему миру.

Рис. 6. Метеорологи используют карты погоды для описания и предсказания погоды. Области высокого (H) и низкого (L) давления оказывают большое влияние на погодные условия. Серые линии представляют места постоянного давления, известные как изобары. (кредит: модификация работы Национального управления океанических и атмосферных исследований)

С точки зрения погоды, системы низкого давления возникают, когда атмосферное давление на поверхности земли ниже, чем в окружающей среде: влажный воздух поднимается и конденсируется, образуя облака.Движение влаги и воздуха в пределах различных погодных фронтов провоцирует большинство погодных явлений.

Атмосфера — это газовый слой, окружающий планету. Атмосфера Земли, толщина которой составляет примерно 100–125 км, состоит примерно из 78,1% азота и 21,0% кислорода, и ее можно разделить на области, показанные на рисунке 7: экзосфера (наиболее удаленная от Земли,> 700 км над уровнем моря) , термосфера (80–700 км), мезосфера (50–80 км), стратосфера (второй нижний уровень нашей атмосферы, 12–50 км над уровнем моря) и тропосфера (до 12 км над уровнем моря, примерно 80% земной атмосферы по массе и слой, в котором происходит большинство погодных явлений).По мере того, как вы поднимаетесь выше в тропосфере, плотность воздуха и температура уменьшаются.

Рис. 7. Атмосфера Земли состоит из пяти слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Климатология — это изучение климата, усредненных погодных условий за длительные периоды времени с использованием атмосферных данных. Однако климатологи изучают закономерности и эффекты, происходящие в течение десятилетий, столетий и тысячелетий, а не более короткие временные рамки часов, дней и недель, как метеорологи.Наука об атмосфере — еще более широкая область, объединяющая метеорологию, климатологию и другие научные дисциплины, изучающие атмосферу.

Газы оказывают давление, которое равно силе на единицу площади. Давление газа может быть выражено в единицах СИ паскаль или килопаскаль, а также во многих других единицах, включая торр, атмосферу и бар. Атмосферное давление измеряется с помощью барометра; другие давления газа могут быть измерены с использованием одного из нескольких типов манометров.

  • [латекс]P = \frac{F}{A}[/латекс]
  • [латекс]p = h\rhog[/латекс]

Химия Упражнения в конце главы

  1. Почему острые ножи более эффективны, чем тупые (Подсказка: подумайте об определении давления)?
  2. Почему для некоторых небольших мостов установлены ограничения по весу, которые зависят от количества колес или осей транспортного средства, пересекающего их?
  3. Почему лучше кататься или ползти на животе, чем идти по тонко замерзшему пруду?
  4. Типичное барометрическое давление в Реддинге, Калифорния, составляет около 750 мм рт.Вычислите это давление в атм и кПа.
  5. Типичное атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, составляет 615 мм рт. Чему равно это давление в атмосферах и килопаскалях?
  6. Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Чему равно это давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба и килопаскалях?
  7. Канадские манометры
  8. имеют маркировку в килопаскалях. Какое показание на таком манометре соответствует 32 фунтам на квадратный дюйм?
  9. Во время высадки викингов на Марс атмосферное давление было определено в среднем около 6.50 миллибар (1 бар = 0,987 атм). Каково это давление в торр и кПа?
  10. Давление атмосферы на поверхность планеты Венера составляет около 88,8 атм. Сравните это давление в фунтах на квадратный дюйм с нормальным давлением на земле на уровне моря в фунтах на квадратный дюйм.
  11. В каталоге медицинской лаборатории давление в баллоне с газом указано как 14,82 МПа. Каково давление этого газа в атмосферах и торр?
  12. Рассмотрите этот сценарий и ответьте на следующие вопросы: В середине августа на северо-востоке США в местной газете появилась следующая информация: атмосферное давление на уровне моря 29.97 дюймов, 1013,9 мбар.

    (а) Каким было давление в кПа?

    (b) Давление у побережья на северо-востоке США обычно составляет около 30,0 дюймов ртутного столба. Во время урагана давление может упасть примерно до 28,0 дюймов ртутного столба. Рассчитайте падение давления в торр.

  13. Почему необходимо использовать нелетучую жидкость в барометре или манометре?
  14. Давление пробы газа измеряется на уровне моря манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре – ртуть.Определить давление газа в:

    (а) торр

    (б) Па

    (в) бар

  15. Давление пробы газа измеряется открытым манометром, частично показанным справа. Жидкость в манометре – ртуть. Приняв атмосферное давление равным 29,92 дюйма ртутного столба, определите давление газа в:

    (а) торр

    (б) Па

    (в) бар

  16. Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом.Приняв атмосферное давление равным 760,0 мм рт. ст., определить давление газа в:

    (а) мм рт.ст.

    (б) атм

    (в) кПа

  17. Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом. Приняв атмосферное давление равным 760 мм рт. ст., определить давление газа в:

    (а) мм рт.ст.

    (б) атм

    (в) кПа

  18. Как использование летучей жидкости повлияет на измерение газа с помощью манометров с открытым концом по сравнению с обычными манометрами?закрытые манометры?

Глоссарий

атмосфера (атм)
единица давления; 1 атм = 101 325 Па
бар
(бар или б) единица давления; 1 бар = 100 000 Па
барометр
прибор для измерения атмосферного давления
гидростатическое давление
давление, оказываемое жидкостью под действием силы тяжести
манометр
Устройство, используемое для измерения давления газа, находящегося в контейнере
паскаль (Па)
Единица давления в системе СИ; 1 Па = 1 Н/м 2
фунтов на квадратный дюйм (psi)
единица давления, распространенная в США
давление
сила, действующая на единицу площади
торр
единица давления; [латекс]1 \;\text{торр} = \frac{1}{760} \;\text{атм}[/latex]

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

1.Режущая кромка заточенного ножа имеет меньшую площадь поверхности, чем тупой нож. Поскольку давление — это сила на единицу площади, острый нож будет оказывать более высокое давление с той же силой и более эффективно прорезать материал.

3. В положении лежа ваш вес распределяется по большей площади поверхности, оказывая меньшее давление на лед по сравнению со стоянием. Если вы оказываете меньшее давление, у вас меньше шансов пробить тонкий лед.

5. 0,809 атм; 82,0 кПа

7.2,2 × 10 2 кПа

9. Земля: 14,7 фунта в –2 ; Венера: 13,1 × 10 90 517 3 90 518 фунтов дюйма 90 517 −2 90 518 90 005

11. (а) 101,5 кПа; (б) Падение 51 торр

13. (а) 264 торр; (б) 35 200 Па; (в) 0,352 бар

15. (а) 623 мм рт.ст.; (б) 0,820 атм; (в) 83,1 кПа

17. При использовании манометра с закрытым концом никаких изменений не наблюдалось бы, поскольку испаряемая жидкость создавала бы равные противоположные давления в обоих плечах трубки манометра.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.