Конструкція мембранного гідроакумулятора

Робота мембранного розширювального бака заснована на здатності повітря стискатися під тиском. На відміну від води, об'єм якої фактично не змінюється з ростом тиску, зміна об'єму повітря прямо пропорційно зміні зовнішнього тиску. Тому головним функціональним елементом розширювального бака завжди є повітря, яке знаходиться в корпусі бака і динамічно обмежене поверхнею мембрани. Саме повітря, стискаючись під тиском (пропорційно зменшуючи об'єм з ростом зовнішнього тиску води), віддає частину займаного простору акумульованої воді, відбирає його назад і виштовхує воду при зниженні тиску в системі, створюючи для води ефект «пружини». Відсутність в баку повітря виключає бак з роботи і перетворює його на безплідний «апендикс» в системі, що загрожує не тільки порушенням роботи системи опалення чи водопостачання, а й виходом з ладу інших компонентів системи.

У більшості випадків застосування гідроакумулятора в системі водопостачання початковий тиск повітря повинен бути встановлений на 10% нижче, ніж тиск включення насоса. Це означає, що якщо включення насоса відбувається при тиску в 3 бари (мінімальний тиск в системі дорівнює 3 бари), у баці повинен бути попередньо встановлений тиск повітря 2,7 бара. Виняток з правила відноситься до насосів з плавним пуском, частотним регулюванням і до специфіки використання баків в системах, в яких мінімальне значення тиску в системі водопостачання виявляється періодично нижче, ніж тиск включення насоса. Надмірний початковий тиск повітря в гідроакумуляторі скорочує його корисний об'єм, призводить до некоректних деформацій мембрани і ефекту короткочасного розриву потоку. Низький тиск (недостатній «підпір повітря») викликає додаткове механічне навантаження на мембрану, мікробіологічне погіршення якості води, пов'язане з утворенням об'ємів води, що не циркулюються (зон застою) всередині мембрани, засміченням та розвитком мікроорганізмів.

A - Різьбовий патрубок для приєднання до системи
B - Фланець / контрфланец
C - Корпус
D - Еластична мембрана
I - Повітряний клапан
F - Верхній тримач мембрани
G - Платформа для установки насоса або кріплення пульта керування насосом
H - Опори

А) Для з'єднання з системою водопостачання, опалення або іншою гідро-, термо-системою розширювальний бак містить з'єднувальний патрубок з зовнішнім або внутрішнім різьбленням. Баки великих розмірів можуть комплектуватися під фланцеве з'єднання з системою.

В) Фланець виготовляють найчастіше з вуглецевої або нержавіючої сталі. Фланець з вуглецевої сталі покривають протекторним шаром цинку гальванічним способом або зануренням в розплавлений метал. В окремих випадках шар цинку замінюють захисним лакофарбовим покриттям.

С) Найпоширеніші конструктивні матеріали для виготовлення корпусу розширювального бака - листова вуглецева сталь, нержавіюча сталь або армований композит. Матеріал, товщина, якість зварних швів, характеристика зовнішнього і внутрішнього покриття визначають механічну міцність бака, максимальний робочий тиск, швидкість наскрізної корозії.

D) Форма, розміри, компонентний склад синтетичного каучуку мембрани визначаються специфікою та умовами застосування розширювального бака.

I) Повітряний клапан служить для періодичного контролю або зміни рівня початкового тиску повітря в розширювальному баці.

F) Верхнім тримачем мембрани зазвичай комплектуються гідроакумулятори об'ємом 100 літрів і більше (деякі виробники встановлюють тримачі мембрани в баки об'ємом від 60 літрів). Тримач забезпечує збереження коректної форми мембрани, правильність лінійного подовження / стиснення і розподілу механічних навантажень.

Тримач мембрани також містить технологічний отвір і різьбовій патрубок для підключення клапанів (скидання розчиненого у воді повітря, який може періодично накопичуватися у верхній частині мембрани і скорочувати корисний об'єм бака) і / або контрольно-вимірювальних пристроїв.