Tangki ekspansi tekanan. Bagaimana memilih tangki ekspansi membran untuk sistem pemanas? Mengatur pengoperasian tangki membran

Sistem pasokan air otonom saat ini tidak lagi mengejutkan siapa pun. Desain seperti itu sangat nyaman dan praktis, namun, pengoperasiannya sering kali membutuhkan perangkat yang mungkin tidak diketahui oleh seseorang yang hanya menggunakan pasokan air terpusat. Misalnya, sistem pasokan air otonom akan lama bekerja dengan lancar hanya jika tangki ekspansi untuk pasokan air disertakan di dalamnya. Industri modern menghasilkan paling banyak model yang berbeda perangkat tersebut. Untuk memilih sendiri pilihan terbaik, Anda perlu menavigasi jenis peralatan dan memiliki gagasan yang baik tentang prinsip operasinya.

Perangkat dan fungsi peralatan ini

Jenis tangki membran

Ada dua jenis utama peralatan membran ekspansi.

Instrumen membran

rumah fitur pembeda- kemungkinan mengganti membran. Itu dilepas melalui flensa khusus, yang dipegang oleh beberapa baut. Pada saat yang sama, harus diperhitungkan bahwa pada perangkat volume besar, untuk menstabilkan membran, itu juga dipasang dengan bagian belakang ke puting susu. Fitur lain dari perangkat ini adalah air yang mengisi tangki tetap berada di dalam membran dan tidak bersentuhan dengan bagian dalam tangki. Itu melindungi permukaan logam dari korosi, dan air itu sendiri dari kemungkinan kontaminasi dan secara signifikan memperpanjang umur peralatan. Model tersedia dalam versi horizontal dan vertikal.

Perangkat dengan membran yang dapat diganti lebih berbeda jangka panjang layanan, karena elemen sistem yang paling rentan dapat diganti dan air tidak bersentuhan dengan casing logam perangkat

Perangkat Diafragma Stasioner

Dalam perangkat seperti itu, bagian dalam tangki dibagi menjadi dua bagian oleh membran yang kaku. Itu tidak dapat diganti, oleh karena itu, jika gagal, peralatan harus diganti. Satu bagian perangkat berisi udara, yang lain berisi air, yang bersentuhan langsung dengan permukaan logam bagian dalam perangkat, yang dapat memicu korosi yang cepat. Untuk mencegah kerusakan logam dan polusi air Permukaan dalam bagian air tangki ditutupi dengan cat khusus. Namun, perlindungan ini tidak selalu tahan lama. Perangkat tipe horizontal dan vertikal dikeluarkan.

Jenis perangkat dengan membran yang kaku. Desain mengasumsikan bahwa air bersentuhan dengan dinding peralatan

Artikel kami berikutnya memberikan saran ahli tentang memilih tangki membran:

Bagaimana memilih perangkat yang tepat?

Karakteristik utama atas dasar peralatan yang dipilih adalah volumenya. Dalam hal ini, faktor-faktor berikut harus diperhitungkan:

Jumlah orang yang menggunakan sistem pasokan air.
Jumlah titik air, yang tidak hanya mencakup pancuran dan keran, tetapi juga peralatan rumah tangga, seperti mesin cuci dan mesin pencuci piring.
Probabilitas bahwa air akan dikonsumsi oleh beberapa konsumen pada saat yang bersamaan.
Jumlah maksimum siklus start-stop per jam untuk peralatan pompa yang terpasang.

Jika jumlah konsumen tidak melebihi tiga orang, dan pompa terpasang memiliki kapasitas hingga 2 cu. m per jam, tangki dengan volume 20 hingga 24 liter dipilih.
Jika jumlah konsumen empat sampai delapan orang dan kapasitas pompa dalam 3,5 meter kubik. m per jam, tangki dengan volume 50 liter dipasang.
Jika jumlah konsumen lebih dari sepuluh orang dan kinerja alat pompa adalah 5 meter kubik. m per jam, pilih tangki ekspansi 100 liter.

Saat memilih model perangkat yang tepat, harus diingat bahwa semakin kecil volume tangki, semakin sering pompa akan menyala. Dan juga fakta bahwa semakin kecil volumenya, lebih mungkin lonjakan tekanan dalam sistem. Selain itu, peralatan tersebut juga merupakan reservoir untuk menyimpan persediaan air tertentu. Berdasarkan ini, volume tangki ekspansi juga disesuaikan. Anda harus menyadari bahwa desain perangkat memungkinkan pemasangan tangki tambahan. Selain itu, ini dapat dilakukan selama pengoperasian peralatan utama tanpa pembongkaran padat karya. Setelah pemasangan perangkat baru, volume tangki akan ditentukan oleh total volume tangki yang dipasang di sistem.

Kecuali spesifikasi memilih tangki ekspansi, Perhatian khusus Anda harus menghubungi produsennya. Mengejar murahnya dapat menghasilkan biaya yang jauh lebih signifikan. Paling sering, bahan termurah digunakan untuk produksi model yang menarik dengan biayanya, dan, seperti yang diperlihatkan oleh praktik, mereka tidak selalu berkualitas tinggi. Kualitas karet dari mana membran dibuat sangat penting. Tidak hanya masa pakai tangki secara langsung tergantung pada ini, tetapi juga keamanan air yang berasal darinya.

Saat membeli tangki dengan membran yang dapat diganti, pastikan untuk mengklarifikasi biaya barang habis pakai. Sangat sering, dalam mengejar keuntungan, tidak selalu produsen yang teliti secara signifikan melebih-lebihkan harga membran pengganti. Dalam hal ini, akan lebih tepat untuk memilih model dari perusahaan lain. Paling sering, pabrikan besar siap bertanggung jawab atas kualitas produknya, karena menghargai reputasinya. Jadi, ada baiknya mempertimbangkan model merek seperti itu sejak awal. Ini adalah Dzhileks dan Elbi (Rusia) dan Reflex, Zilmet, Aquasystem (Jerman).

Volume tangki ekspansi untuk pasokan air bisa berbeda, dipilih berdasarkan kebutuhan pengguna. Jika volume yang lebih besar kemudian diperlukan, perangkat tambahan dapat dipasang

Fitur instalasi sendiri

Semua tangki ekspansi dapat dibagi menjadi dua kelompok, ditentukan oleh metode koneksi. Ada model vertikal dan horizontal. Tidak ada perbedaan khusus di antara mereka. Saat memilih, mereka dipandu oleh parameter ruangan tempat peralatan akan ditempatkan. Selama proses instalasi, rekomendasi berikut harus diikuti:

Tangki ekspansi dipasang sedemikian rupa sehingga dapat dengan mudah diakses untuk pemeliharaan.
Hal ini diperlukan untuk menyediakan kemungkinan pembongkaran selanjutnya dari pipa penghubung untuk penggantian atau perbaikan peralatan.
Diameter pasokan air yang terhubung tidak boleh kurang dari diameter pipa cabang.
Perangkat perlu di-ground, sehingga korosi elektrolitik dapat dihindari.

Perangkat dipasang di sisi hisap pompa. Pada segmen antara peralatan pompa dan titik sambungan harus mengecualikan semua elemen yang mampu menimbulkan hambatan hidraulik yang signifikan ke dalam sistem. Kami menghubungkan garis rias ke sirkuit sirkulasi seluruh sistem.

Menurut jenis instalasi, tangki ekspansi koneksi horizontal dan vertikal dibedakan

Perhatikan juga materi tentang malfungsi apa yang paling sering terjadi di stasiun pompa, dan cara memperbaikinya sendiri:

Tangki ekspansi adalah bagian integral dari sistem pasokan air otonom. Ini mendukung, mencegah kerusakan dini pada pompa dan mempertahankan pasokan air tertentu. Namun, semua fungsi ini dilakukan hanya di bawah kondisi pemilihan yang kompeten dan pemasangan struktur yang tepat. Oleh karena itu, tanpa adanya pengalaman, lebih baik tidak terlibat dalam pertunjukan amatir, tetapi untuk menemukan spesialis yang memenuhi syarat yang akan memasang perangkat apa pun dengan kualitas tinggi.

Tangki ekspansi

Perangkat dari kedua jenis yang digunakan di sistem otonom, memiliki desain yang sama dan bekerja pada prinsip yang sama. Pertimbangkan elemen utama produk menggunakan contoh tangki ekspansi untuk sistem pemanas:

Tujuan utama tangki adalah untuk mengkompensasi ekspansi cairan pendingin. Saat dipanaskan, volume air meningkat, dan cukup kuat (+0,3% untuk setiap 10 derajat Celcius). Dalam hal ini, cairan praktis tidak menyusut, sehingga cairan pendingin yang dipanaskan akan memberikan tekanan yang signifikan pada dinding pipa, sambungan dan katup.
Untuk mengimbangi tekanan ini, serta untuk meminimalkan efek palu air, tangki tambahan dibangun ke dalam sistem - tangki ekspansi. Tangki pertama memiliki desain yang bocor, tetapi saat ini model pneumatik-hidrolik hampir digunakan secara universal.
Di dalam tangki seperti itu ditempatkan dari bahan elastis. Karena membran bersentuhan dengan pendingin yang dipanaskan, itu terbuat dari polimer yang tahan terhadap suhu tinggi - EPDM, SBR, karet butil dan karet nitril.
Membran membagi tangki menjadi dua rongga - yang berfungsi (pendingin masuk ke dalamnya) dan yang udara. Dengan peningkatan tekanan dalam sistem, ruang udara berkurang volumenya (karena kompresi udara), dan ini mengkompensasi beban pada dan katup penutup. Kira-kira hal yang sama terjadi dengan palu air - tetapi di sini prosesnya berjalan dengan kecepatan lebih tinggi.
Ketika suhu pendingin menurun, volume air berkurang, dan udara, yang memberikan tekanan pada membran, menggantikan volume tambahan. air panas ke dalam pipa sistem pemanas.

Contoh tangki ekspansi adalah kapasitas 35 liter, bagus untuk sistem pemanas rumah besar atau bangunan umum.

Akumulator hidrolik

Akumulator, sekilas, praktis tidak berbeda dalam desain dari tangki ekspansi:

Basisnya adalah wadah yang sama yang terbuat dari baja tahan korosi, hanya dicat biru.
Ada juga membran di dalam tangki - namun bentuknya agak berbeda dari membran tangki ekspansi.
Volume internal juga dibagi menjadi dua ruang, hanya di akumulator hidrolik ruang air terletak di dalam membran, mis. kontak cairan dengan dinding logam tangki sepenuhnya dikecualikan.

Ya, dan fungsi desain sesuai dengan prinsip yang sama, meskipun mereka menggunakannya untuk tujuan yang berbeda:

Ketika pompa dihidupkan atau air disuplai melalui sistem pasokan air terpusat, ruang diisi dengan cairan di bawah tekanan tertentu.
Jika tekanan turun karena suatu alasan, ruang udara bertambah volumenya, dan air dari ruang kerja memasuki sistem. Berkat ini, tekanan dalam pipa menjadi stabil, dan peralatan (mesin cuci, mesin pencuci piring, dll.) bekerja tanpa kegagalan.
Aspek kedua dari pengoperasian akumulator adalah perlindungan terhadap penyalaan yang sering. Selama dimungkinkan untuk mengkompensasi penarikan air dari sistem karena cadangan di tangki, sakelar tekanan tidak akan berfungsi dan pompa tidak akan mulai memompa air. Dengan demikian, peralatan akan lebih jarang menyala, yang berarti akan bekerja lebih lama.
Akumulator besar (untuk 50, 100 liter atau lebih) juga merupakan suplai air. Ya, Anda tidak akan bertahan lama dengan pasokan seperti itu, tetapi dengan pengeluaran yang ekonomis, sangat mungkin untuk bertahan dari kecelakaan pasokan air atau pemadaman listrik yang membuat pompa tidak dapat bekerja.
Selain itu, akumulator, seperti tangki ekspansi, mengkompensasi palu air.

Contoh akumulator hidrolik di katalog toko online Alfatep - model horisontal untuk 24 liter.

Dalam sistem pemanas otonom, harus ada tangki ekspansi untuk pemanasan, atau kompensator. Fungsinya untuk mengkompensasi kelebihan tekanan yang terjadi pada sistem ketika cairan pendingin memuai karena pemanasan. Dengan peningkatan suhu yang cepat, fluida perpindahan panas mengembang dan terjadi lonjakan tekanan, yang disebut palu air. Itu dapat menghancurkan elemen pipa dan alat kelengkapan penghubung. Nama lain untuk perangkat ekspansi: akumulator hidrolik, expandomat.

Perangkat dan prinsip pengoperasian tangki ekspansi untuk pemanasan

Sistem pemanas terbuka dan tertutup. Dengan demikian, tangki ekspansi pemanas ada tipe terbuka dan tertutup.

Tangki tipe terbuka

Tangki ekspansi terbuka untuk pemanasan adalah wadah berbentuk paralel yang terbuat dari baja tahan karat. Tangki semacam itu ditempatkan di titik tinggi sistem pemanas terbuka, biasanya di loteng.

Pipa terhubung ke tangki:

utama;
sirkulasi;
alarm, dengan perangkat pengunci.

Pada sistem pemanas jenis ini, pendingin (air) bersirkulasi secara alami, tanpa pompa. Terlepas dari murahnya komparatif dan kesederhanaan pemanasan seperti itu, secara bertahap menjadi sesuatu dari masa lalu karena banyak kekurangan.

Dalam tangki terbuka, cairan pendingin terus-menerus menguap, jadi Anda perlu mengontrol ketinggian air dan mengisi ulang seperlunya. Untuk alasan yang sama, menggunakan cairan pendingin lain yang bermasalah, seperti antibeku - akan lebih cepat menguap.
Dimungkinkan untuk meluapkan air dari tangki, jadi perlu untuk menyediakan pembuangannya ke saluran pembuangan atau drainase.
Membuka tangki ekspansi membutuhkan isolasi termal yang baik agar air tidak membeku di salju yang parah.
Pemasangan di loteng akan membutuhkan pipa tambahan dan elemen penghubung.
Udara yang masuk ke sistem dari perangkat ekspansi memicu korosi pada pipa dan radiator, dan juga menyebabkan munculnya kunci udara.

Sistem dengan kompensator terbuka cocok untuk memanaskan rumah kecil satu lantai. Rumah yang lebih besar dipanaskan sistem tertutup.

Tangki tipe tertutup

Tangki ekspansi tertutup atau membran dari sistem pemanas berisi membran elastis di dalamnya, yang membagi volume internal tangki ekspansi menjadi dua kompartemen, gas dan cair. Bagian gas berisi udara di bawah tekanan (dalam beberapa model, nitrogen atau gas inert), dan kelebihan cairan pendingin memasuki bagian cair saat dipanaskan.

Tangki tipe tertutup(selaput)

Semakin tinggi suhu, semakin banyak bagian cair dari akumulator diisi. Pada saat yang sama, bagian gas berkurang dan tekanan di dalamnya meningkat. Ketika nilai ambang batas tercapai, katup pengaman diaktifkan, tekanan berlebih dilepaskan. Dan ketika sistem pemanas mendingin, proses sebaliknya terjadi, dan cairan pendingin kembali dari tangki ke pipa.

Prinsip pengoperasian tangki ekspansi membran

Ada dua jenis kompensator membran.

Dengan membran tipe diafragma. Ini adalah tangki kecil. Membran diafragma di dalamnya tidak dapat dilepas dan tidak dapat diganti: jika rusak, Anda harus mengganti perangkat sepenuhnya.
Dengan membran balon (berbentuk buah pir). Itu bisa diganti saat dipakai, digunakan dalam tangki besar seribu liter.

Volume tangki ekspansi untuk pemanasan dapat sangat bervariasi dari dua hingga beberapa ribu liter. Bentuk akumulator tertutup adalah datar atau silinder. Dalam tangki ekspansi datar, diafragma-membran terletak secara vertikal, dalam silinder, secara horizontal.

Perlu diperhatikan: kompensator membran kadang-kadang keliru disebut tangki ekspansi vakum untuk pemanasan. Namun, vakum tidak digunakan dalam perangkat ini. Sistem pemanas mungkin memiliki deaerator vakum untuk menghilangkan gelembung mikro udara dari air.

Pemasangan tangki ekspansi membran

Tidak seperti yang terbuka, akumulator diafragma dapat dipasang langsung ke dalam titik pemanasan, di sebelah ketel. Biasanya ditempatkan pada bagian lurus di depan pompa sirkulasi, lebih disukai sehingga air (atau pendingin lainnya) masuk ke kompensator dari atas. Itu harus dilengkapi dengan pengukur tekanan, katup pengaman dan terhubung ke saluran balik.

Akumulator hidraulik hingga 30 liter dipasang di dinding, yang lebih besar dipasang di lantai. Ketika dipasang di dinding, tangki harus diikat dengan aman, karena beratnya meningkat secara dramatis ketika diisi dengan air.

Beberapa tangki membran di gardu induk

Data kinerja penting dan perhitungan volume kompensator

Saat memilih tangki ekspansi, pertimbangkan maksimum Suhu Operasional dan tekanan. Misalnya, pendingin dapat dipanaskan hingga +120°C, dan tekanan puncak dalam tangki ekspansi pemanas dapat mencapai 6-10 bar (nilai rata-rata biasanya adalah 2-4 bar). Oleh karena itu, karakteristik membran itu penting, daya tahannya, tahan panas, kepatuhannya standar sanitasi.

Volume kompensator tergantung pada volume cairan pendingin secara keseluruhan dalam sistem. Tidak perlu menghitung volume secara matematis dengan tepat, metode yang disederhanakan sering digunakan: tangki dengan kapasitas yang sama dengan 10% dari total volume cairan pendingin dipilih. Dan jika volume ini tidak diketahui, maka mereka melanjutkan dari kekuatan boiler dan jenis perangkat pemanas. Rasionya adalah sebagai berikut: untuk memanaskan baterai yang mereka ambil - 11 l / kW, untuk pemanas di bawah lantai - 17,5 l / kW, untuk pemanas lantai dinding - 7,5 l / kW.

Jika kapasitas kompensator yang dipilih tidak mencukupi, katup pelepas akan melepaskan tekanan terlalu sering. Dalam hal ini, cukup membeli dan menghubungkan tangki ekspansi lain secara paralel.

Agak sulit untuk memperhitungkan semua nuansa, terutama karena di setiap rumah sistem pemanas tentu memiliki karakteristiknya sendiri. Agar tidak membuat kesalahan saat memilih dan memasang perangkat, lebih baik menghubungi perusahaan khusus.

Video: pemasangan tangki ekspansi

Di zaman modern sistem pemanas dan sistem pasokan air, tangki air ekspansi tipe membran khusus dipasang sebagai peralatan perlindungan. Seringkali tangki membran seperti itu disebut tangki tekanan, dan kadang-kadang bahkan "tangki hidropneumatik" dan "akumulator hidrolik". Dalam sistem pasokan air, mereka dirancang untuk melakukan tiga fungsi penting.

Fungsi utama tangki membran sudah jelas - ini adalah reservasi, atau akumulasi sumber daya air, serta menjaga tekanan air di dalam pipa. Tangki tekanan dalam hal ini adalah tangki cadangan yang mengakumulasi cadangan air. Ketika keran dihidupkan dan asupan air dimulai, tekanan air yang masuk ke sistem berasal dari tangki semacam itu. Ketika cadangan air di "akumulator hidrolik" berkurang dan tingkat tekanan di dalam pipa turun di bawah batas yang diizinkan, pompa mulai bekerja. Selanjutnya, jika keran dimatikan, pompa tidak berhenti bekerja, tetapi terus memompa air ke tangki membran selama waktu tertentu. Seiring waktu, tangki terisi penuh, batas tekanan atas di dalamnya tercapai, dan otomatisasi mematikan pompa. Adalah logis bahwa penggunaan tangki membran meningkatkan umur tidak hanya pompa, tetapi seluruh sistem secara keseluruhan. Dan semua karena tanpa kehadirannya dan frekuensi menyalakan / mematikan keran sistem air yang tinggi, pompa harus terus-menerus beralih dari satu keadaan ke keadaan lain.

Kedua fungsi penting tank adalah pencegahan guncangan hidrolik. Palu air adalah lompatan tekanan dalam sistem ketika energi pergerakan aliran air yang dihentikan secara tajam di dalam pipa diubah menjadi energi yang menghancurkan dinding pipa. Risiko water hammer tinggi ketika katup tiba-tiba menutup. Pukulan seperti itu tidak kurang mungkin selama penutupan berbagai rumah tangga peralatan listrik, seperti, misalnya, mesin cuci. "Akumulator Hidro". Dalam hal ini, itu tidak memungkinkan perubahan tekanan yang tajam dan memainkan peran peredam untuk guncangan semacam itu.

Nah, fungsi ketiga tentu saja untuk menciptakan suplai air jika terjadi kecelakaan: baik itu pemadaman sementara stasiun pompa, atau yang serupa. Dengan tangki membran di rumah akan selalu ada wadah cadangan dengan air.

Penting untuk membedakan antara tangki membran untuk pasokan air dan sistem pemanas, meskipun secara lahiriah mereka sangat mirip satu sama lain. Dalam kebanyakan kasus, mereka terlihat seperti bejana logam bulat. Tidak seperti tangki tekanan, fungsi utama tangki membran untuk sistem pemanas adalah untuk menyimpan kelebihan air yang dihasilkan dari ekspansi termal untuk selanjutnya kembali ke sistem. Seperti tangki tekanan, mereka bertindak sebagai peredam kejut hidrolik dalam sistem. Kedua jenis tangki memiliki membran elastis khusus di dalamnya, terbuat dari karet tahan panas. Membran ini membagi bejana menjadi dua bagian (untuk udara dan untuk cairan) dan mampu meregang, yang memungkinkan sistem berada dalam keseimbangan dengan penurunan tekanan. Kita