РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ МЕМБРАННЫЙ БАК

Предложение относится к наземному строительству, к бассейнам, а именно к расширительным бакам в устройствах для циркуляции жидкости и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.
Известен «Герметичный перепончатый расширительный бак» (патент RU №2209377, F 24 D 3/10, опубл. 27.07.2003 г.), содержащий жесткий корпус с перепонкой, делящей его на герметичную расширительную и атмосферную полости взаимоизменяющихся объемов, при этом расширительная полость снабжена герметизируемой прорезью, недоступной для жидкости, перепонка снабжена герметизируемым трубчатым отростком, причем в корпусе выполнено отверстие для сообщения с системой, прикрытой упругой преотвратительной пластиной.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Расширительный мембранный бак» (патент DE №19740674, F 24 D 3/10, приор. 16.09.97 г., опубл. 27.08.98.г.), содержащий жесткий корпус с мембранной, делящей его на герметичную расширительную и атмосферную полости взаимоизменяющихся объемов, при этом расширительная полость выполнена с возможностью сообщения с гидросистемой.
Существенным недостатком данных конструкций является то, что в процессе работы в расширительной полости скапливается газ, выделяющийся из жидкости, который уменьшает полезный объем этой полости, поэтому в гидросистемах необходимо закладывать расширительные баки большеного объема, чем требуется, и периодически останавливать для откачки газа, при этом возможна диффузия (растворение) газа в жидкости, что приводит к повышенной коррозии гидросистемы за счет кавитации и высокой химической активности газа.
Технической задачей является создание такой конструкции расширительного мембранного бака минимально допустимого объема, не требующего технологических остановок, за счет постоянного отвода газа, выделяемого из жидкости, в атмосферу из расширительной полости в процессе работы гидросистемы, а также исключение диффузии этого газа в жидкость, и, как следствие, увеличение эффективности работы и длительности периодов между ремонтами.
Техническая задача решается расширительным мембранным баком, содержащим жесткий корпус с эластичной мембранной, делящей его на герметичную расширительную и атмосферную полости взаимоизменяющихся объемов, при этом расширительная полость выполнена с возможностью сообщения с гидросистемой.
Новым является то, что эластичная мембрана оснащена газовыми затворами, пропускающим только газ из расширительной полости в атмосферную полость, при этом газовые затворы установлены напротив зон вероятного скопления газа в расширительной полости.
На чертеже показана схема расширительного мембранного бака с одним затвором в разрезе.
Расширительный мембранный бак содержит жесткий корпус 1 с эластичной мембранной 2, делящей его на герметичную расширительную 3 и атмосферную 4 полости взаимоизменяющихся объемов. Расширительная полость 3 выполнена с возможностью сообщения с гидросистемой (на черт. не показана). Эластичная мембрана 2 оснащена газовыми затворами 5, пропускающими только газ из расширительной полости 3 в атмосферную полость 4. Газовые затворы 5 установлены напротив зон 6 вероятного скопления газа, выделенного из жидкости, в расширительной полости, то есть в зоне 6, приближенной к верхней точке эластичной манжеты 2. Количество газовых затворов 5 может быть один и более в зависимости от количества зон 6 вероятного скопления газа. Газовый затвор 5, в нашем случае, состоит из корпуса затвора 7 с каналом 8 вверху, герметично установленного в эластичную мембрану 2, поплавка 9 с клапаном 10, выполненным с возможность герметичного перекрытия канала 8 в верхнем положении поплавка 9. Часть корпуса клапана 7, находящаяся в расширительной полости 3, выполнена не герметичной.
Устройство работает следующим образом:
Перед запуском гидросистемы с расширительным мембранным баком, эластичная мембрана 2 располагается в жестком корпусе 1 так, чтобы расширительная полость 3 имела минимальный объем. После чего гидросистему заполняют жидкостью, в результате поплавок 9 всплывает в жидкости и клапан 10 герметично перекрывает канал 8 корпуса затвора 7, герметично отделяя расширительную 3 и атмосферную 4 полости, то есть газовый затвор 5 закрыт. Затем запускают гидросистему (например, отопительная система или система горячего водоснабжения) в работу. В результате жидкость, нагреваясь и расширяясь в расширительной полости 3, выгибает эластичную манжету 2, при этом вытесняя воздух из атмосферной полости 4. Под действием перепада температур и давления из жидкости в расширительной полости 3 выделяется газ, растворенный в жидкости, который скапливается в зоне 6 вероятного скопления газа. По достижении объема газа в зоне 6 достаточного, чтобы поплавок 9 опустится, а клапан 10, опускаясь вместе с поплавком 9, откроет канал 8 (газовый затвор 5 открыт), в результате газ из зоны 6 расширительной полости 3 вытесняется в атмосферную полость 4. По мере вытеснения газа уровень жидкости относительно корпуса затвора 7 поднимается, поплавок 9 всплывает, и
клапан 10 герметично перекрывает канал 8, закрывая газовый затвор 5. Подобный цикл повторяется по мере накопления газа в зоне 6 расширительной полости 3. Постоянное наличие только небольшого количества газа в зоне 6 расширительной полости 3 практически исключает диффузию газа обратно в жидкость.
В случаях, когда эластичная мембрана 2 имеет сложную форму и/или сложную внутреннюю фактуру (например, армированный эластичный материал), то зон 6 вероятного скопления газа может быть несколько, и в каждой устанавливается газовый затвор 5.
Использование подобной конструкции расширительного мембранного бака позволяет не останавливать технологический процесс работы гидросистемы и экономить материальные ресурсы за счет снижения габаритов устройства, благодаря максимально эффективному использованию внутреннего объема, а также позволяет значительно увеличить межремонтный период за счет практического исключения обратной диффузии выделенного газа обратно в жидкость.