Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Nyitott és zárt tágulási tartályok

2000/4. lapszám | Meszlényi Zoltán |  63 018 | |

Az alábbi tartalom archív, 20 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Nyitott és zárt tágulási tartályok

A tágulási tartály a fűtési rendszernek egy látszólag passzív része, azonban nem megfelelő mérete, zárt tartályok esetében helytelen nyomásbeállítása a fűtési rendszer működésének súlyos zavarait okozhatja.

Akár nyitott, akár zárt tágulási tartály van egy fűtési rendszerbe beépítve, annak alapvetően két feladatot kell ellátnia:

  • a rendszer felfűtése során táguló vízmennyiség felvételét, és
  • a fűtési rendszer számára tartalék víz biztosítását.

Sajnos gyakran tapasztaljuk, hogy a tervező vagy kivitelező kollégák a másodikként említett funkciót a tartály méretezésénél, illetve üzembe helyezésénél nem veszik figyelembe, és a tartály víztartalék biztosítási feladatának nem tesz eleget. Ez ugyan kifejezetten a zárt tágulási tartályok működésénél előforduló hiba, de a jelenség megértéséhez vizsgáljuk először egy nyitott tágulási tartály esetét.

A fűtési rendszer legmagasabb pontjára helyezzük el a nyitott tágulási tartályt, és töltsük fel a rendszert úgy, hogy a tartályban éppen csak annak csatlakozásáig legyen víz. Elindítjuk a fűtési rendszert: a víz melegszik és tágul. Ezzel egyidejűleg elkezdjük a rendszert légteleníteni. A légtelenítés művelete során levegő és víz – térfogat – távozik el, amit a felmelegedés okozta térfogatnövekedés pótol.

Az így kilégtelenített (üzembe helyezett) fűtési rendszer mindaddig működőképes, amíg a benne lévő víz egyszer valamilyen okból le nem hűl. Ha leállítjuk a tüzelést és a rendszer lehűl: a benne lévő víztérfogat csökken – összehúzódik – a víztérfogat-csökkenés helyét beszívott levegő foglalja el, a rendszer „belevegősödik”. Ha a következő üzembe helyezés előtt a rendszert ismét csak a tágulási tartály legaljáig töltjük fel, azaz megint nem biztosítunk tartalék vizet, akkor a jelenség megismétlődik, a felmelegedés okozta víztérfogat-növekedés lehetővé teszi a légtelenítést, a fűtés az első lehűlésig ismét üzemel.

Nyilván, ha a tágulási tartályt nemcsak a tágulási vezeték csatlakozásáig töltjük fel vízzel, hanem magasabbra, akkor meg van (illetve meg lehet) a légtelenítés során eltávozott víz-levegő térfogat „fedezete”: az a víztérfogat, ami a rendszert lehűlése után is teljes mértékben képes kitölteni. (Megfelelően méretezett tágulási tartályt a túlfolyó szintig feltöltve a jelenség nem fordul elő, a tartalék víz rendelkezésre áll, a tágulásnál feleslegesnek bizonyuló vízmennyiség viszont a csatornába távozik.)

Miként is megy végbe a leírt jelenség zárt tágulási tartályoknál?

Ha a fűtési rendszer feltöltése során a nyomást nem növeljük nagyobbra, mint a zárt tágulási tartályban lévő légnyomás (gáznyomás), akkor a tartályba „nem megy be a víz” , a gumimembrán nem mozdul el, a fűtési rendszernek így nem lesz tartalék vize. Pontosan arra a jelenségre számíthatunk, mint amit a fentiekben leírtunk az éppen csak csatlakozásig feltöltött, nyitott tágulási tartály esetére. Az így feltöltött zárt fűtési rendszer felfűtése során annak víztérfogata kitágul, nyomása növekszik. Ez teszi lehetővé a rendszer kilégtelenítését, így megfelelő működését. Azonban ez az állapot itt is csak addig tart, amíg a tüzelést meg nem szüntetjük, a víz le nem hűl és össze nem húzódik. Ekkor a rendszer, mivel tartalék vize nincs, újból belevegősödik és az egész kezdődik elölről. Ilyenkor az üzemeltető általában utána tölt, de ha ez az utántöltés megint nem nagyobb mértékű a tartály légnyomás-értékénél, akkor csak a légtelenítés művelete során elfolyt vizet tudja pótolni, minden egyéb változatlan marad.

1: A rendszer felfűtetlen állapotában a tartályban levő gáz nyomása következtében a membrán a tartály falához préselődik.

2: Terhelés következtében a táguló víz a membránon keresztül összenyomja a tartályban lévő gázt.

3: Teljes terhelés során a teljes táguláskor létrejövő többletvíz a tartályban lévő gázt maximális nyomásúra nyomja össze.

Ahhoz, hogy a zárt tágulási tartályban a rendszer számára igen fontos tartalék víz is megjelenjen, nagyobb nyomással kell a fűtési rendszert feltölteni, mint a tartályban uralkodó (új esetben gyári) lég-, illetve gáznyomás. A fűtés feltöltése előtt tehát ismernünk kell, illetve be kell állítanunk a tartály légnyomását. Mivel a zárt tágulási tartályok membránjának gáztéri oldalán gépkocsiknál használatos, szelepes tömlőcsatlakozó van elhelyezve, egy jó minőségű autógumi

  • feszmérő a fűtésszerelő, illetve
  • javító szakember fontos eszköze.

A fűtési rendszer üzembe helyezése előtt a tartály légnyomását meg kell mérnünk és ha szükséges, gázkiengedéssel (ritkábban utántöltéssel) be kell állítanunk. Csak ennek a nyomásnak ismeretében tudjuk biztonsággal teljesíteni azt a feltételt, hogy a fűtési rendszer induló (hideg állapotú) nyomása nagyobb legyen a tartályban uralkodó „üres” légnyomásnál ahhoz, hogy a tartályban lévő gáztérfogat már a fűtés indulásánál is némileg összenyomva legyen, így biztosítva tartalék vizet a légtelenítés számára.

Természetesen ez az állapot úgy is elérhető, hogy meghagyjuk a tartályban lévő gyári gáztöltet eredeti nyomását, és ennél nagyobb nyomással töltjük fel a fűtési rendszert. Például egy tartály gyári nyomása 2,0 bar, akkor a fűtési rendszert ennél 20%-kal többre, azaz 2,5 bar nyomásra célszerű hideg állapotban feltölteni, hogy a tartályban tartalék víz legyen.
Ez a 2,5 bar viszont már igen közel van az általában használatos biztonsági szelepek 3,0 bar lefúvó nyomásához, így a tartálynak a rendszer felmelegedése során táguló víz felvételére fennmaradó térfogata kevés – viszonylag nagy méretű tartályra van szükség. Célszerű ezért a tartály induló „üres” nyomását az adott körülmények közötti lehető legalacsonyabbra beállítani.

Mi is az a lehető legalacsonyabb nyomásérték, aminél a fűtés még minden tekintetben működőképes?

Az első szempont: a tartályban lévő „üres” gáznyomásnak legalább meg kell egyeznie, illetve a légtelenítők megfelelő működése érdekében 2-3 mvo-val (0,2-0,3 bar) többnek kell lennie a fűtési rendszer legmagasabb pontjából adódó geodetikus nyomással. Ha például a fűtési rendszer legmagasabb pontja a tágulási tartály felett 5,0 méter van, akkor a tartály minimális üres légnyomását 0,7-0,8 barra célszerű beállítani.

A második szempont is legalább ugyanilyen fontos: a fűtési rendszerben alkalmazott keringető szivattyú előirt minimális szívóoldali nyomását biztosítani kell. Ez a feltétel a kisebb családi ház nagyságrendű fűtéseknél általában automatikusan teljesül, hiszen egy előremenő vezetékbe épített 90 °C hőmérsékletű vizet szállító 25-60 szivattyú megkívánt minimális szívóoldali nyomása mindössze 2-3 mvo. Viszont egy nagy rendszerben alkalmazott 80-60 szivattyú esetében már 15 mvo minimális szívócsonki nyomás szükséges, amit a tágulási tartálynak kell biztosítania. Természetesen ha a tágulási tartály csatlakozása nem a szivattyú-szívócsonk közelében van, akkor a szívócsonk és a tartálycsatlakozás közötti vezeték ellenállást is figyelembe kell venni.

Ha a tartály induló „üres” gáz-, illetve légnyomását a fentiek figyelembevételével beállítottuk, akkor lehet a fűtési rendszer feltöltését megkezdeni. A feltöltést a rendszer hideg állapotában is nagyobb nyomásig kell végezni, mint a tartály előbb leírtak szerint beállított nyomása: biztosítva ezzel, hogy a tartályban lévő gáz összenyomódik, és ezáltal a tartályban tartalék víz lesz jelen.

Ez a nagyobb nyomás általában 20%-kal több, mint a tartály „üres” nyomása, az előző 5, 0 méter magas rendszer példájánál maradva, ahol a tartálynyomást 0,7-0,8 bar-ra állítottuk be, a hideg feltöltést 0,9-1,0 barig célszerű végezni. Erre a nyomásértékre célszerű állítani a rendszer nyomásmérőjének állítható mutatóját és jelezni az üzemeltető felé: ha a nyomás ezen érték alá csökken, akkor azt utántöltéssel vissza kell állítani. Nyilván erre nekünk is figyelnünk kell az üzembe helyezés, légtelenítés során. Ha levegőt engedünk ki, annak helyére a tartályban lévő víz kerül a rendszerbe. Ha a nyomás csökkenése eléri a tágulási tartály induló „üres” nyomását, akkor a tágulási tartály membránja „kifekszik”, több tartalék víz nincs!

Az természetesen a tervező dolga, hogy akkora tartály legyen előírva, ami ettől az induló hideg állapottól a rendszer teljes felfűtéséig táguló víztérfogatot a biztonsági szelep lefúvó nyomását meg nem közelítő nyomás növekedéséig fel tudja venni. Ha ez a térfogat nincs biztosítva, akkor a felfűtés során a rendszer biztonsági szelepe vizet fog kiengedni, ez a víz a rendszer lehűlése során hiányozni fog – szintén a rendszer „belevegősödését” okozva.

(Meg kell jegyeznem, hogy tapasztalataim szerint a fűtési rendszer ismételt belevegősödését legtöbbször nem a vízből felszabaduló, vagy diffúzió útján bejutó levegő okozza, hanem a tágulási tartály helytelen nyomásbeállításából eredő zavar. Ez ellen pedig semmiféle drága légleválasztóval nem lehet védekezni, hanem csakis a megfelelő nyomásbeállítással.)
A zárt tágulási tartályban lévő nyomás nagyságát, meglétét nemcsak az üzembe helyezés előtt kell megmérni, illetve beállítani, hanem azt a rendszer karbantartása során is ellenőrizni kell. Ehhez azonban vagy le kell üríteni a fűtési rendszert a légtelenítők szintjéig, vagy a tágulási tartályt kell leválasztanunk a rendszerről. E célból javasolható a fűtési rendszer és a tágulási tartály közé elzáró szerelvény beépítése. Ezt egyébként a vonatkozó szabvány is megengedi, ún. „avatatlan elzárás ellen biztosított elzáró” formájában, ami gyakorlatilag lehet egy levett forgatókarú golyóscsap.

Figyelem: az elzáró csak a tágulási tartályt zárhatja el a rendszertől, a hőtermelőre kötelezően beépített biztosítószelepet nem!

Végezetül

Végezetül – bár nem tartozik szorosan a témához – itt is felhívjuk a figyelmet, hogy zárt tágulási tartályt csak gáz- vagy olajtüzelésnél szabad alkalmazni, szilárd tüzelésnél tilos! Ez arra az esetre is vonatkozik, ha utólagos gázosítás során a régi, szilárd tüzelésű kazán tartalékként a rendszerbe építve marad.

Tágulási tartály


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem