Что произойдет при чрезмерном наддутии расширительного бачка?

Таким образом, изначально мы имеем пустой бачок, температура воды в гидравлическом контуре составляет 20 С а давление 1,1 бар. После включения установки температура воды начинает повышаться, вода расширяется, и бачок заполняется водой. Но этого не произойдет до тех пор, пока давление в контуре будет равняться 1,1 бар, а не 3 бара.

Известно, что вода несжимаема, поэтому давление в контуре будет расти. Так, при температуре 25 С давление в контуре может превысить 3 бара, что приведет к срабатыванию предохранительного клапана. В этом случае возникнет та же ситуации, как если бы расширительный бачок вовсе отсутствовал.

Установка будет себя вести точно так же, как если бы давление наддува расширительного бачка составляло 2 бара. На самом деле, в момент заполнения контура, вода при температуре 20 С и давлении 1,1 бар не может попасть внутрь расширительного бачка. Как только температура увеличивается до 25 С, а давление возрастает до 2 бар, вода постепенно начинает проникать внутрь бачка и сжимать азот. При 30 С давление азота вырастет до 3 бар, что приводит к срабатыванию предохранительного клапана.

Для наглядности возьмем два бачка объемом в 10 л и попытаемся выяснить, сколько воды должно находиться в бачке, чтобы поднять давление до 3 бар. В каждом бачке разное начальное давление (рис.80.17).

При начальном давлении в бачке 1 бар, предположим, что для поднятия давления до 3 бар необходимо передавить в него 5 л воды. Если начальное давление во втором бачке составляет 2 бара, то для поднятия в бачке давления до 3 бар, понадобиться меньшее количество воды, чем в первом случае.

Получается, что в предварительно надутый до 1 бара бачок необходимо в 2 раза больше воды для поднятия давления до 3 бар, чем до 2 бар.

На этом основан закон Мариотта для газов: P 1V 1=P 2V 2= const (в качестве Р необходимо подставлять абсолютное давление – показания манометра + атмосферное давление. Например, при показании манометра 1 бар абсолютное давление будет определяться так: Рабс=Рм+Ратм=1+1=2 бара, где Рм является показанием по манометру, а Ратм является атмосферным давлением).

Теперь мы можем определить давление для каждого бачка.

Бачок № 1: (1+1) х 10=(3+1) х V -> 20=4 V, объем азота при абсолютном давлении 4 барам будет равен V=20/4=5л.

Бачок№ 2: (2+1) х 10=(3+1) х V -> 30=4 V, объем азота в бачке составит V=30/4=7,5 л.

Из этого следует, что расширительный бачок способен компенсировать температурное расширение переходящей в него воды, которое зависит от начального наддува бачка.

Мембранный расширительный бачок имеет две полости: Vt – полный объем, указываемый производителем на корпусе бачка и Vu – зависящий от значений давления при пустом бачке и заполненном бачке водой (всегда меньше полного объема). Коэффициент заполнения бачка будет равен Vu/Vt.

Никогда не следует исходить из внешних данных расширительного бачка, поскольку у него имеется действительный полезный объем, который зависит от рабочего давления.