Tanque de expansão para abastecimento de água: seleção, projeto, instalação e conexão

Um sistema autônomo de abastecimento de água, que fornece água independentemente aos pontos de análise, como em um apartamento na cidade, deixou de ser uma curiosidade. Essa é a norma da vida suburbana, que apenas precisa ser projetada, montada e equipada adequadamente com equipamentos capazes de iniciar e parar o sistema enquanto você usa os guindastes.

A operação estável de uma rede independente será assegurada por um tanque de expansão para o abastecimento de água. Protege contra choques de água, prolonga significativamente a vida útil dos equipamentos de bombeamento, garante o abastecimento regular do sistema com água, elimina a necessidade de carregá-lo em baldes.

Temos o prazer de apresentar as características do dispositivo e o princípio de operação do acumulador. Descrevemos cuidadosamente as regras para a escolha de um tanque de membrana, os detalhes de instalação e conexão. Complementamos as informações propostas para consideração com ilustrações, diagramas e tutoriais em vídeo úteis.

Características dos tanques de expansão fechados

Tanque hidráulico (ou acumulador, tanque de expansão) - este é um recipiente hermético metálico, que serve para manter uma pressão estável no sistema de abastecimento de água e criar reservas de água de diferentes volumes.

À primeira vista, a escolha e a instalação deste dispositivo não devem causar dificuldades - em qualquer loja online, você pode ver muitos modelos que diferem apenas ligeiramente em forma e volume, mas não diferem significativamente em sua funcionalidade.

Isto não é de todo verdade. Existem muitas nuances no design do tanque de expansão e no princípio de sua operação.

Recursos do dispositivo e design

Diferentes modelos de tanques de expansão podem ter restrições quanto ao método de uso - alguns são projetados apenas para trabalhar com água industrial, outros podem ser usados ​​para água potável.

Por design, os acumuladores hidráulicos são diferenciados:

• tanques de pêra removíveis;
• tanques com membrana fixa;
• tanques hidráulicos sem membrana.

Em um lado do tanque com uma membrana removível (o tanque com a conexão mais baixa fica na parte inferior), há um flange especial com uma rosca, ao qual a lâmpada está conectada. No verso, existe um bico para bombear ou sangrar ar, gás. Ele foi projetado para se conectar a uma bomba de carro convencional.

Em um tanque com uma lâmpada substituível, a água é bombeada para a membrana sem tocar na superfície do metal. A membrana é substituída desaparafusando o flange que os parafusos seguram. Em recipientes grandes, para estabilizar o preenchimento, a parede traseira da membrana é anexada adicionalmente ao mamilo.

A vida útil da lâmpada removível depende das configurações de pressão do ar no compartimento de gás do acumulador. Às vezes, para criar um suprimento maior de água, o usuário reduz a quantidade de ar e aumenta a quantidade de água na pêra. Isso faz com que a membrana toque a parede do tanque e causa abrasão rápida.

O espaço interno do tanque com uma membrana fixa é dividido em dois compartimentos. Em um é o gás (ar), no outro vem a água. A superfície interna desse tanque é revestida com tinta resistente à umidade.

Na maioria das vezes, tanques de membrana fixa são usados ​​para sistemas de aquecimento. Como a membrana é um elemento que falha muito mais rapidamente, a vida útil desse tanque é menor do que os dispositivos com uma lâmpada removível

Existem também tanques hidráulicos sem membrana. Neles, os compartimentos para água e ar não são separados por nada. O princípio de sua ação também se baseia na pressão mútua da água e do ar, mas com essa interação aberta, duas substâncias são misturadas.

A vantagem de tais dispositivos é a ausência de uma membrana ou pera, que é um elo fraco nos acumuladores convencionais.

Externamente, os tanques de expansão só podem ser divididos em modelos horizontais e verticais, mas seus parâmetros operacionais podem ser muito diferentes

A difusão de água e ar facilita a manutenção dos tanques. Uma vez por temporada, você precisa bombear ar, que gradualmente se mistura com a água. Uma redução significativa no volume de ar, mesmo à pressão normal no tanque, faz com que a bomba ligue com freqüência.

Acumuladores hidráulicos em sistemas de abastecimento de água reduzem a probabilidade de choques de água, protegem as bombas de partidas desnecessariamente frequentes, formam um suprimento de água e mantêm a pressão no circuito

O princípio de operação do acumulador

Fechado tanques de água para abastecimento de água Eles funcionam de acordo com este esquema: a bomba fornece água à pera, enchendo-a gradualmente, a membrana aumenta e o ar é comprimido entre a pera e a carcaça de metal.

Quanto mais água entra na pêra, mais ela pressiona o ar e, por sua vez, tende a empurrá-la para fora do recipiente. Como resultado, a pressão no tanque aumenta, isso leva ao desligamento da bomba.

Por algum tempo, quando o sistema consome água, o ar comprimido mantém a pressão. Ele empurra a água para o encanamento. Quando sua quantidade na membrana diminui e a pressão cai para o limite inferior, o relé é ativado, ligando novamente a bomba.

No tanque hidráulico, há uma constante interação de água e gás, separados um do outro por uma membrana de borracha. O volume de líquido dentro do dispositivo é regulado pela quantidade de gás (sua pressão) (+)

Classificação por aplicação

Você não deve confundir os tanques para o abastecimento de água e o sistema de aquecimento; portanto, ao escolher, você precisa descobrir qual é o objetivo deles. Para uma identificação clara, os fabricantes pintam acumuladores para aquecimento em vermelho, para abastecimento de água - em azul.

No entanto, alguns não aderem a essa marcação, portanto, os seguintes dados podem servir como um recurso distintivo dos dispositivos:

• para o abastecimento de água, a temperatura máxima para uso do acumulador será de até 70 ° C, a pressão permitida pode chegar a 10 bar;
• Se os dispositivos projetados para o sistema de aquecimento suportarem temperaturas de até +120 ° C, a pressão de trabalho do tanque de expansão geralmente não excede 1,5 bar.

Todos os parâmetros mais importantes estão indicados na tampa decorativa (placa de identificação), que fecha o mamilo.

O dispositivo projetado para o sistema de aquecimento serve como um tanque adicional, permitindo que o líquido de refrigeração se expanda livremente quando aquecido. Sem ele, o sistema está fadado à destruição

A lista de funções que um tanque hidráulico executa em um sistema HV (fornecimento de água fria) é muito mais ampla:

• Manter uma pressão uniforme e constante no suprimento de água. Devido à pressão do ar, a pressão é mantida por algum tempo, mesmo quando a bomba é desligada, até cair no mínimo definido e a bomba ligar novamente. Assim, a pressão no sistema é mantida mesmo com o uso simultâneo de vários equipamentos hidráulicos.
• Equipamento de bomba de proteção contra desgaste. As reservas de água contidas no tanque permitem um tempo para usar o suprimento de água, sem incluir a bomba. Isso reduz o número de operações da bomba por unidade de tempo e prolonga sua operação.
• Proteção contra golpe de aríete. Um forte salto na pressão no suprimento de água quando a bomba é ligada pode atingir 10 ou mais atmosferas, o que afeta negativamente todos os elementos do sistema. O tanque de membrana leva o golpe, igualando a pressão.
• Criando reservas de água. Com uma queda de energia, o sistema de abastecimento de água permanecerá pelo menos por um curto período de tempo, mas, no entanto, fornecerá água por mais algum tempo.

Para amarrar o aquecedor de água, use tanques de expansão que possam suportar altas temperaturas.

Materiais para equipamento hidropneumático

A membrana do tanque de expansão é feita de materiais diferentes que suportam uma faixa de temperatura diferente durante a operação.

Nos acumuladores utilizados:

• Borracha de borracha natural - NATURAL. O material pode entrar em contato com a água potável e é usado para acumular água fria. Com o tempo, pode começar a vazar água. Suporta temperaturas de -10 a 50 ° C acima de zero.
• Borracha butílica sintética - BUTYL.O mais versátil, impermeável, usado para estações de abastecimento de água, adequado para água potável. As temperaturas de operação podem variar de -10 a 100 ° C.
• Borracha sintética de etileno-propileno - EPDM. Mais permeável que o anterior, pode entrar em contato com a água potável. A faixa de temperatura é de -10 a 100 ° C.
• A borracha SBR é usada apenas para água industrial. A temperatura de uso é a mesma das marcas anteriores.

Para organizar o suprimento de água fria, é necessário escolher tanques com uma pêra de borracha alimentar com propriedades elásticas aprimoradas, que absorvam melhor os choques hidráulicos e mantêm uma pressão estável da água no sistema.

O corpo do tanque é mais frequentemente feito de liga de aço, resistente à corrosão, revestido do lado de fora com uma pintura. Na venda, você também pode encontrar tanques de aço inoxidável, muito duráveis, mas ao mesmo tempo caros.

Cálculo do volume do tanque antes da seleção

Tanques com capacidade de 24 a 1000 litros estão à venda. Qual escolher, cálculos rápidos, cujo resultado deve ser arredondado. Ao escolher um tanque com membrana removível, deve-se lembrar que o volume de água ocupa 30% da capacidade total, ou seja, em um tanque de 100 litros, o suprimento de água será de aproximadamente 30 litros.

A tabela mostra a relação da pressão do ar no compartimento de gás do acumulador com as configurações do relé e tamanho do tanque (+)

Uma característica dos tanques pequenos é que eles geralmente não têm uma válvula para sangrar o ar de um bulbo de borracha. Isso pode causar transtornos durante a operação. Os tanques grandes têm uma válvula desse tipo e, além de criar um suprimento maior de água, lidam melhor com a manutenção de uma pressão estável no sistema.

O cálculo do volume total do tanque hidráulico para abastecimento de água fechado é calculado pela seguinte fórmula:

Vt = K * Amax * ((1 + Pmax) * (1 + Pmin)) / (Pmax-Pmin) * (1 + Pmax),

onde:

• Vt é o volume total do tanque hidráulico;
• Amax - consumo máximo possível de água por minuto, litro;
• K - coeficiente (consulte a tabela), dependendo da potência da bomba;
• P_max - configurações do relé durante o desligamento do equipamento, bar;
• P_min - configurações do relé ao iniciar o equipamento, bar;
• P_ar. - pressão no tanque hidráulico (em sua cavidade de gás), bar.

O coeficiente K pode ser determinado na seguinte tabela:

Tabela de coeficiente K, dependendo da potência da bomba, para cálculo do volume total de um tanque hidráulico do tipo fechado para abastecimento de água

Alguns fabricantes também consideram o volume do tanque de maneira diferente:

A empresa Gileks, envolvida na produção de uma extensa linha de equipamentos para abastecimento de água e sistemas de aquecimento, oferece outra fórmula para determinação expressa do volume de um tanque hidráulico

Orientação horizontal e vertical

A escolha entre um tanque vertical e horizontal está nas características da sala. Se a sala for pequena ou o volume do tanque for impressionante, instale um tanque vertical para não ocupar muito espaço.

O tanque horizontal tem uma capacidade mais baixa, pode ser suspenso na parede e também serve de suporte para a instalação de uma bomba de superfície.Para sua instalação, são fornecidas montagens especiais. Os tanques grandes são fabricados apenas no design vertical e montados nas pernas.

Resumindo tudo o que foi dito acima, pode-se notar que a escolha de um acumulador hidráulico deve ser feita entre essas propriedades distintas:

• pressão de trabalho
• país de origem;
• mais ou menos volume;
• membrana de borracha substituível ou não;
• membrana para água industrial ou potável;
• material da caixa - aço inoxidável ou esmaltado.

Para que no futuro não haja dificuldades com a substituição de componentes, é melhor escolher os modelos mais populares de dispositivos. As peras de borracha para elas estão sempre à venda; se você precisar de uma substituição urgente, não precisará esperar muito pela entrega.

Esquemas de conexão para tanques hidráulicos

Para sistema de água quente instalação de tanque de expansão realizada no local da linha de circulação, a linha de sucção da bomba, mais próxima do aquecedor de água.

O tanque está equipado com:

• manômetro, válvula de segurança, ventilação de ar - grupo de segurança;
• válvula de corte com um dispositivo que evita o bloqueio acidental.

Em um sistema de encanamento em que o equipamento de aquecimento de água está presente, o dispositivo assume as funções de um tanque de expansão.

Diagrama de instalação no sistema GV: 1 - tanque hidráulico; 2 - válvula de segurança; 3 - equipamento de bombeamento; 4 - elemento filtrante; 5 - válvula de retenção; 6 - torneira

No sistema XB, a regra principal para instalando um acumulador hidráulico - instalação no início da tubulação, mais próxima da bomba.

O diagrama de conexão deve incluir:

• válvula de retenção e fechamento;
• grupo de segurança.

Os esquemas de conexão podem ser muito diferentes. O tanque hidráulico conectado normaliza a operação do equipamento, reduzindo o número de partidas da bomba por unidade de tempo e, assim, prolongando sua vida útil.

Diagrama de instalação no sistema HV com um poço: 1 - tanque; 2 - válvula de retenção; 3 - torneira; 4 - pressostato; 5 - dispositivo de controle para equipamentos de bombeamento; 6 - grupo de segurança

Em um circuito com um impulso estação de bombeamento uma das bombas funciona continuamente. Esse sistema é instalado para residências ou edifícios com alto consumo de água. O tanque hidráulico aqui serve para neutralizar picos de pressão e para armazenar água, é instalada uma capacidade do maior volume possível.

Instalando o tanque de expansão

Antes de iniciar o trabalho, verifique o acumulador quanto a danos. A instalação do dispositivo é realizada em uma sala à prova de som, a uma temperatura positiva. Para ter acesso à válvula de drenagem, válvulas de fechamento, etc., a distância do tanque até o teto e as paredes é deixada em pelo menos 0,6 m.

Na sala também é necessário prever a possibilidade de encher o tanque e drenar a água. Os fixadores e o local de montagem devem suportar 100% da capacidade total.

Para tanques de expansão com volume de até 30 litros, é usada montagem na parede, grandes recipientes são montados nas pernas

O acumulador de pressão não deve ser submetido a esforços mecânicos e estatísticos; é indesejável permitir o impacto de tubos e conjuntos nele. O tanque é parafusado no chão usando juntas de borracha. Na entrada do tanque hidráulico, uma válvula de retenção é instalada, uma válvula de drenagem.

Essas etapas foram necessárias para o chicote do acumulador do dispositivo, produzido na superfície do dia. Para outras ações, você precisa ir para o caixão.

Após a montagem final do sistema, resta realizar os testes de controle e iniciar o circuito de abastecimento de água.

Características do ajuste do acumulador

Os tanques de expansão para abastecimento de água são vendidos com as configurações padrão do fabricante - geralmente a pressão no compartimento de ar já está ajustada em 1,5 bar. A pressão permitida é sempre indicada na etiqueta e o fabricante não recomenda se desviar dos parâmetros definidos, especialmente na direção de seu aumento.

Antes de iniciar o ajuste, o sistema é desconectado da rede elétrica e as válvulas de fechamento são fechadas. O tanque de membrana é completamente esvaziado pela drenagem da água - um indicador preciso de pressão pode ser medido apenas com um compartimento de água vazio.

Em seguida, faça as leituras de pressão usando um manômetro preciso. Para fazer isso, remova a tampa decorativa do carretel e leve o dispositivo. Se a pressão for diferente da necessária, ela será levada à conformidade, bombeando ou sangrando o excesso de ar.

Dado que o fabricante está contra desvios dos indicadores de pressão recomendados, é necessário, na fase de projeto, escolher o equipamento certo, cujos parâmetros não entrarão em conflito entre si.

Ao ajustar a pressão no compartimento de gás do tanque, o fabricante a enche com um gás inerte, por exemplo, nitrogênio seco.Isso evita a corrosão da superfície interna. Portanto, os usuários também são aconselhados a usar nitrogênio técnico para aumentar a pressão.

Definir a pressão do tanque no sistema de abastecimento de água

A pressão no tanque fechado é sempre ajustada ligeiramente mais baixa (10%) do que o nível de pressão ao iniciar a bomba. Ao ajustar a pressão no dispositivo, você pode ajustar a pressão da água. Quanto menor a pressão do gás no tanque hidráulico (mas não menos que 1 bar), mais água ele conterá.

A pressão nesse caso se tornará desigual - forte quando o tanque estiver cheio e mais fraca quando estiver vazio. Para garantir um fluxo de água forte e uniforme, ajuste a pressão na câmara com ar ou gás dentro de 1,5 bar.

A pressão da água no suprimento de água é ajustada usando um relé. Ao ajustar a pressão na câmara de expansão, esses valores devem ser levados em consideração.

Ajustando o tanque hidráulico no tanque

O tanque de expansão, usado para o fornecimento de água quente, não deve conter água inicialmente. A pressão no dispositivo é ajustada em um indicador que é 0,2 a mais do que o limite superior para desligar a bomba.

Por exemplo, se o relé estiver configurado para desligar o equipamento a uma pressão de 4 bar, a pressão no compartimento de gás do tanque de expansão deve ser configurada em 4,2 bar.

Instalado na tubulação do aquecedor de água, o tanque não serve para manter a pressão. Ele foi projetado para compensar a expansão quando a água é aquecida. Se você definir a pressão para um valor mais baixo, a água estará constantemente no tanque.

Regras do tanque de serviço

Uma inspeção de rotina do tanque de expansão é verificar a pressão no compartimento de gás. Também é necessário inspecionar as válvulas, válvulas, ventilação de ar, verificar o funcionamento do manômetro e interruptor de pressão da água. Para verificar a integridade do tanque, faça uma inspeção externa.

Durante a manutenção preventiva, a pressão no tanque deve ser medida e ajustada, se necessário.

Apesar da simplicidade do dispositivo, os tanques de expansão para o abastecimento de água ainda não são eternos e podem quebrar. As causas típicas são a ruptura da membrana ou a perda de ar através do mamilo. Os sinais de avarias podem ser determinados pela operação frequente da bomba, pelo aparecimento de ruídos no sistema de abastecimento de água. Compreender o princípio de operação do acumulador é o primeiro passo para a manutenção e solução de problemas adequadas.

Instalação de um tanque aberto

Um dispositivo de tipo aberto é usado cada vez menos, pois requer constante intervenção do usuário em seu trabalho. Um tanque de expansão aberto é um recipiente não pressurizado que serve para formar pressão da água, armazenamento de água e também serve como uma câmara de expansão.

O tanque está conectado a: uma válvula de drenagem, bicos para um tubo de recirculação e suprimento, um tubo de controle e transbordamento

O tanque é instalado acima do ponto sanitário mais alto, por exemplo, no sótão, a água flui para o sistema por gravidade. Cada medidor que o dispositivo aumenta aumenta a pressão no suprimento de água em 0,1 atmosferas.

Para automatizar o processo de fornecimento de água, o tanque é equipado com um interruptor de bóia e um relé automático é instalado, o que liga e desliga a bomba.

O recipiente é montado em uma sala livre de gelo, coberto com uma tampa de poeira e detritos, envolve as paredes com lã mineral ou outro isolamento

Essa maneira de organizar o suprimento de água requer monitoramento regular do usuário; caso contrário, a água em temperaturas congelantes pode congelar (se a sala não for aquecida). O líquido evapora, então você deve adicioná-lo constantemente.

Além disso, esse recipiente é volumoso e não é esteticamente agradável, pois você definitivamente precisa ter um sótão em casa.Mas a principal desvantagem do dispositivo é que o tanque não está adaptado para funcionar em condições de alta pressão da água no sistema.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Clipe # 1. Tudo sobre tanques de expansão - classificação, finalidade, ajuste e sintomas de mau funcionamento:

Clipe # 2. A operação inadequada da estação de bombeamento geralmente está associada a mau funcionamento do acumulador:

Clipe # 3. Nuances da escolha de tanques hidráulicos para o abastecimento de água:

Mesmo no estágio de planejamento e desenvolvimento do sistema de abastecimento de água, é necessário refletir sobre todos os pontos de importância fundamental e calcular todos os parâmetros. Se você não tiver certeza da infalibilidade de seus cálculos e da escolha correta de um tanque hidráulico para abastecimento de água, é melhor entrar em contato com especialistas.

A maioria das empresas que vendem equipamentos profissionais presta consultoria ou realiza cálculos gratuitamente. Isso ajudará a evitar erros e desperdícios.

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