Расчет баков Airfix для систем питьевого водоснабжения

Расчет баков Airfix для систем питьевого
водоснабжения
Основы расчета
расширительного бака в системе
водопроводной воды
Определяющие факторы при выборе
расширительного бака:
• Объем воды в системе
Общий размер системы отопления.
• Рост объема воды (в %)
В следующей таблице приведены сведения об
увеличении объема воды в процентных пунктах
при увеличении температуры воды с 10 °C до 70
°C.
Рост температуры
[°C ]
10 - 40
10 - 50
10 - 60
10 - 70
Рост объема
[%]
0,75
1,18
1,68
2,25
• Объем расширения
Объем расширения определяется следующим
образом:
объем расширения = объем x увеличение объема
при максимальной температуре.
• Уровень наполнения
Давление подачи холодной воды должны быть
выше начального давления расширительного
бака на 0,2 бара; в противном случае, по мере
охлаждения бака, из него не будет вытеснен весь
объем воды. Именно поэтому при самом низком
рабочем давлении в баке постоянно должен
присутствовать некоторый объем воды. Этот
уровень называется уровнем наполнения.
• Начальное давление в баке
Должно быть на 0,2 бара ниже давления воды в
холодном состоянии.
• Остаточный коэффициент
1 - уровень наполнения
Определяет остаточный коэффициент
расширительного бака.
• Эффективность
Отношение между максимальной и чистой
емкостью бака.
Давление воды в холодном состоянии
- исходное давление
I –––––––––––––––––––––––––––––––––––– = уровень
наполнения
Давление воды в холодном состоянии
Означает возможность определения остаточного
коэффициента бака.
Остаточный коэффициент = 1 - уровень
наполнения.
Примечание: давление в абсолютных барах
Максимально допустимая эффективность баков
Airfix D-E/D-E-B составляет 60% (0,60), а баков A и
D – 63% (0,63).
• Конечное давление
Максимально допустимое системное давление на
баке. Конечное давление соответствует 90% от
значения срабатывания клапана Prescor или
впускного блока Prescor, если он смонтирован на
одном уровне с баком.
• Максимальная емкость бака
Максимальная емкость бака определяется
следующим образом:
объем расширения
максимальная емкость бака = –––––––––––––––––––––
эффективность
Конечное давление должно быть на 10% ниже
давления срабатывания предохранительного
клапана.
Эффективность рассчитывается по формуле:
конечное давление - давление
воды в холодном состоянии
II –––––––––––––––––––––––––––– x остаточный коэффициент = эффективность
конечное давление
Пример расчета расширительных баков для систем водопроводной воды
Данные
- вместимость бойлера = 150 литров
- максимальная температура воды
= 70 °C
- давление воды в холодном состоянии
= 4 бар
- заданное давление предохранительного клапана
- начальное давление в баке (4 - 0,2)
= 3,8 бар
- конечное давление (среднее)
= 7,2 бар
Начальное давление в баке Конечное давление (среднее)
= 7,2 бар.
Таблица выбора бака Airfix
Емкость бойлера
[л]
= 8 бар
= Давление воды в холодном состоянии - 0,2 бар = 3,8
= Заданное давление предохранительного клапана x 90%
Расчет
Увеличение объема: при 70 ºC составит 2,25% = 150 x 2,25 % = 3,4 литра
(давление воды в холодном
состоянии - исходное давление) (4,0 + 1,0) - (3,8 + 1,0)
Уровень наполнения: –––––––––––––––––––––––––––––––––– = –––––––––––––––––––––––––– = 0,04
(давление воды в холодном состоянии)
(4,0 + 1,0)
Остаточный коэффициент: 1 - уровень наполнения = 1 - 0,04 = 0,96
(конечное давление - давление воды
в холодном состоянии)
(7,2 + 1,0) - (4,0 + 1,0)
Эффективность: ––––––––––––––––––––––––––––––––––– x остаточный коэффициент = –––––––––––––––––––––
x 0,96 = 0,375
(конечное давление) (7,2 + 1,0)
Необходимая максимальная емкость расширительного бака: 3,4 / 0,375 = 9,1 литра
Рекомендуемый расширительный бак Airfix: Airfix A 12/4,0 (скорректировать начальное давление до 3,8
бар).
100
100
150
150
200
200
250
250
300
300
Начальное
давление
[бар]
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
Заданное давление предохранительного клапана Prescor B
Впускной блок Prescor
6 бар
7 бар
8 бар
10 бар
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
8/3
12/4
12/3
18/4
18/3
25/4
18/3
35/4
25/3
35/4
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
8/3
8/4
8/3
12/4
12/3
18/4
18/3
25/4
18/3
25/4
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
8/3
8/4
8/3
12/4
12/3
18/4
12/3
18/4
18/3
25/4
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
Airfix
8/3
8/4
8/3
8/4
8/3
12/4
12/3
12/4
12/3
18/4
Рекомендации по монтажу
расширительных баках для горячего
водоснабжения сантехнических систем
•П
ри использовании расширительного бака в
сантехнической системе обязательно
использование впускного блока Prescor или
котельного клапана Prescor B.
•Р
асширительный бак устанавливается на линии
холодной воды, между обратным клапаном и
котлом.
•Н
ачальное давление в расширительном баке
должно быть меньше давления в трубе холодной
воды или давления перед регулятором.
•П
ри использовании расширительных баков в
системе котлов необходимо соблюдение
требований местных органов, ведающих водными
ресурсами.
Расчет расширительного бака Airfix
для систем создания давления (водопроводной
воды)
Оборудование может быть использовано в
следующих типах систем:
a. Небольшие независимые системы снабжения
воды, получаемой из водоносного слоя или
скважины.
b. Системы, соединенные с водопроводной
магистралью, но удаленные от насосной станции
или водонапорной башни, что требует локально
создавать давление.
Расширительный бак используется для
поддержания постоянного давления в системе в
сочетании с
мембранным выключателем, который может
включать и отключать
насос.
Если емкость используемого расширительного
бака больше, чем требуется, то он также может
использоваться как бак-накопитель. В этом случае
не требуется включение насоса для удаления
небольших объемов воды из системы, что
повышает срок его службы.
Давление срабатывания мембранного выключателя
устанавливается на 0,2 бар(изб.) выше, чем
исходное давление расширительного бака.
Давление включения расширительного бака с
исходным давлением 3,0 бар(изб.) составит, таким
образом, 3,2 бар(изб.).
Выбор расширительного
бака Airfix
При выборе расширительного бака учитывается
два основополагающих фактора. Первый – это
общие требования к потоку. Этот фактор
определяет мощность насоса, которая может быть использована в качестве основы при выполнении
расчетов. Второй важный факто – это время, которое требуется насосу для пополнения
расширительного бака, чтобы давление выросло от минимального до максимального.
Размер расширительного бака может быть рассчитан по следующей формуле:
Qu + Qi pu + 1 pi + 1
V = 0,278 x = –––––– x –––––– x –––––– x t
2
pu – pi pv + 1
В формуле используются следующие параметры:
V = объем расширительного бака в литрах.
Qu = производительность насоса при давлении отключения, м3/ч.
Qi = производительность насоса при давлении включения, м3/ч.
pu = давление отключения мембранного клапана, бар (абс.).
pi = давление включения мембранного клапана, бар (абс.).
pv = исходное давление расширительного бака, бар (абс.).
t
= время (в секундах), необходимое для спуска
воды из бака без включения насоса.
Если значение V находится между двумя
емкостями различных расширительных баков, то
выбор следует делать в пользу более емкого бака.
При выборе бака недостаточной емкости насос
будет включаться намного чаще, что приведет к
сокращению срока его службы.
Чтобы иметь возможность потреблять небольшие
объемы воды без включения насоса, следует
увеличить показатель времени; таким образом
будет увеличено и значение V (емкость
расширительного бака).
Расширительный бак будет также работать как
бак-накопитель. В этом случае рекомендуется
использовать бак Airfix проточного типа.
При использовании баков большой емкости
существует возможность параллельного
подсоединения нескольких расширительных баков.
Рекомендации по использованию мембранных расширительных баков в
установках пожаротушения в
системах создания давления
Stopcock
Airfix D-E
Stopcock
Pump
Gas fill valve/
inspection
connection
Non-return valve
Reducer valve
Pressure switch PS
Pressure gauge
Pressure gauge
Non-return valve
Control valve
Non-return valve
Stop cock
Airfix A/D
Pump
Non-return valve
В системах, работающих на водопроводной воде,
особенно когда вода потребляется из водоносного
слоя или скважины, обычно присутствует большое
количество воздуха. В этом случае установка
мембранных расширительных баков обязательна,
Drain cock
To the
system
что защитит от образования воздушной подушки
на мембране.
Пополнение расширительного бака с регулируемой
скоростью.
Рекомендуется установить регулятор давления.