Устройство мембранного бака: Мембранный бак — расчет, конструкция, особенности подбора и установки

Устройство мембранного бака: Мембранный бак — расчет, конструкция, особенности подбора и установки

Содержание

Принцип работы мембранного расширительного бака

Мембранный расширительный бак: устройство, принцип работы

Мембранный расширительный бак – это устройство, которое позволяет сглаживать скачки давления в системах водоснабжения и отопления.

Устройство мембранного бака

Внешне мембранный бак выглядит как герметичная бочка с фланцем для подключения к трубопроводу.

Мембранный бак – это герметичный сосуд, в котором есть два отсека, разделённых гибкой мембраной:

  1. воздушный отсек содержит воздух под определенным постоянным давлением
  2. водяной отсек соединяется с системой водоснабжения или отопления, в него поступает вода под разным давлением

Отсеки разделены эластичной мембраной, которая способна сжиматься и растягиваться, изменяя тем самым соотношение между объемами одного и второго отсеков. Отсек с воздухом имеет вентиль с ниппелем, через которое можно изменять давление воздуха, тем самым регулируя работу мембранного бака. Именно от давления воздуха будет зависеть, какой объём воды и под каким давлением сможет поступать в водяной отсек.

Схема мембранного расширительного бака

Принцип работы мембранного расширительного бака

Когда давление воды в системе возрастает, водяной отсек бака расширяется и заполняется большим объемом воды, а отсек с воздухом сжимается. При уменьшении объёма давление воздуха возрастает до тех пор, пока не уравновесит давление воды. Когда давление в системе падает (и становится меньше, чем давление воздуха), под действием давления воздуха мембрана сокращается, отсек с водой уменьшается, выталкивая воду обратно в систему, восполняя потери давления. Расширительный мембранный бак будет «отдавать» воду в систему до тех пор, пока давление воды и воздуха не уравновесят друг друга.

Мембранный расширительный бак в системах отопления

Известно, что вода при нагревании увеличивается в объёме (примерно на 4% при нагреве до 90 градусов), поэтому в замкнутых системах отопления необходимо использовать расширительные баки, которые будут компенсировать расширение воды. Размер расширительного бака должен соответствовать отопительной системе: объем бака должен быть таким, чтобы «погасить» расширение всей воды, находящейся в системе отопления. Если не использовать расширительный бак, то при нагреве воды давление в трубах возрастёт слишком сильно, это может привести к повреждению труб и отопительного оборудования.

Мембранный бак в качестве гидроаккумулятора

В системах водоснабжения расширительный бак используется в качестве гидроаккумулятора. который позволяет накаливать некоторое количество воды под давлением, а затем использовать её для водоснабжения. При этом для подачи воды используется запасённое в гидроаккумуляторе давление без включения насоса. Так гидроаккумулятор позволяет реже включать насос и тем самым продлить срок его службы.

Так же как и в системе отопления мембранный бак компенсирует расширение воды при подаче горячего водоснабжения.

Использование расширительного бака для защиты от гидроудара

При резком включении насоса, подающего воду, а так же при резком перекрытии трубопровода возникает гидроудар – скачок давления, который может повредить как трубопровод, так и оборудования. Расширительный бак в этом случае сработает как демпфер: под действием избыточного давления мембрана растянется, объём водяного отсека увеличится, а давление упадёт.

Гидроудар в трубопроводе — это резкое изменение скорости потока воды, возникающее при мгновенном перекрытии трубы, в результате чего возникает скачок давления, который может повредить трубу или запорную арматуру.

Для чего нужен гидроаккумулятор? Это устройство, которое используется в системах водоснабжения для хранения некоторого количества воды под давлением и при выключенном насосе обеспечивает давление воды и возможность некоторое время потреблять воду.

Реле давления воды – это устройство автоматизации системы водоснабжения, которое обеспечивает автоматическое включение насоса при падении давления и выключение — при достижении нужного давления.

Дата публикации: 05.03.2014 17:07:16

© 2009-2015 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками » разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.

Мембранный бак для системы отопления: принцип работы и его функции

В системах отопления и водоснабжения применяется много приборов. Одним из главных является мембранный бак. С его помощью происходит сглаживание перепадов давления. Мембранный бак для системы отопления, принцип работы которого основан на улучшении качества отопительной системы, состоит из герметичной бочки с фланцем.

Таким способом он подключается к трубопроводной системе.

Устройство мембранного бака

Оборудование представлено в виде герметичного сосуда, разделенных на два раздела:

  • Воздушный отдел включает воздух под давлением.
  • Водяной отдел крепится к отоплению. Он пропускает через себя воду различного давления.

Эластичная мембрана разделяет отделы, благодаря чему она изменяется по форме. Поэтому меняются объемы этих отсеков. Отдел с воздухом содержит вентиль с ниппелем, благодаря чему меняется давление. С его помощью регулируется функционирование мембранного бака.

Давление воздуха влияет на поступление воды, а также объем и давление.

Принцип работы

При увеличении водяного отсека происходит расширение бака. В результате он наполняется большим количеством воды. А отдел с воздухом приобретает меньшие размеры. Затем давление воздуха уменьшается, благодаря чему уравновешивается давление воды. При уменьшении давления в системе происходит сокращение мембраны, после чего восполняется потерянное давление.

Подача воды в мембранном баке будет происходить до того, пока воздух и вода по давлению не будут уравновешены.

Функции мембранного бака

  • Для отопительной системы. Нагревание воды ведет к увеличению ее объема, из-за чего требуется применение расширительных баков. С их помощью происходит компенсация расширения воды. По размеру прибор должен соответствовать системе отопления: объем «погашает» расширение воды. Если отсутствует мембранный бак, то нагрев ведет к появлению дефектов в системе отопления. В результате может выйти из строя вся система.
  • В устройстве водоснабжения мембранный бак применяется вместо гидроаккумулятора, благодаря которому накапливается вода, после чего происходит ее расход по назначению. Для работы применяется давление, присутствующее в гидроаккумуляторе, а насос в этом случае не требуется. Поскольку насос функционирует редко, то продлевается его срок эксплуатации. В качестве гидроаккумулятора он выполняет функцию компенсации воды при подключении горячей воды.
  • Функция предохранения от гидроудара. Если резко включать насос для подачи воды, то такое перекрытие ведет к появлению гидроудара. Он предполагает перепад давления, из-за чего выходит из строя трубопровод и весь механизм. Мембранный бак будет выполнять функцию защиты: из-за большого давления произойдет растяжение мембраны, водяной отдел будет большим, а давление снизится.

Использование такого оборудования полезно во многих сферах работы оборудований. Поэтому очень важно его присутствие в отопительной системе.

Еще по теме:

Подключение радиатора отопления к однотрубной системе: принцип работы и варианты монтажа Сбросной клапан для отопления. Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома: принцип работы и варианты монтажа Сбросной клапан для отопления.

Инструкция для мембранного расширительного бака

Для всех, кто хочет, чтобы в доме или в промышленном помещении, отопительная система работала без сбоев, и не доставляла вам никаких хлопот, нужно устанавливать мембранные расширительные баки. Прежде чем начать работы по установке оборудования, необходимо посмотреть имеется ли в комплекте инструкция для мембранного расширительного бака. Если ее нет, то нужно потребовать ее в магазине, где вы приобретаете товар. Без нее будет довольно трудно разобраться с установкой и правилами эксплуатации.

Когда Вы устанавливаете мембранный расширительный бак инструкция к нему просто необходима!

В инструкции четко прописаны все требования, предъявляемые к баку. В ней указано, что он разделен мембраной на 2 половины, в одной из которых установлено предварительное давление. Ни в коем случае не допускается изменение конструктивных решений. Любые работы, касающиеся монтажа или ремонта должны производиться людьми, имеющими доступ к данному виду деятельности. Если необходимо заменить поломанную запасную часть, то взамен нужно поставить только оригинальную. Инструкция для мембранного расширительного бака не допускает использование некачественного оборудования. Так же в ней четко предписано, что при монтаже и вводе в эксплуатацию необходимо четко придерживаться правил техники безопасности. При демонтаже оборудования или необходимости удалить газ из воздушной камеры, прежде нужно не забыть опорожнить камеру, в которой находится вода, но не в коем случае не наоборот.

Основной принцип роботы мембранных расширительных баков

Принцип работы мембранного расширительного бака основан на увеличении объема нагреваемой воды. Так как вода при нагревании не имеет свойства сжиматься, а совсем наоборот, то ее прирост может повлиять на работу всей отопительной системы. Функция агрегата состоит в том, что бы поглощать лишний объем теплоносителя, в том момент, когда это нужно. А когда вода охлаждается, то происходит вытеснение такого необходимого объема воды. Принцип работы мембранного расширительного бака таков, что если вдруг произойдет незначительная утечка воды из системы, то, соответственно, упадет везде и давление, а сжатый воздух в баке будет подталкивать резервную воду. Таким образом система отопления будет иметь дополнительную подпитку.

То, как работает мембранный расширительный бак, позволит вам понять основные причины возникновения поломок. Он начинает работать в том случае, когда вода при нагревании не знает куда деваться. Объем теплоносителя становится больше и в этом случае приходит на помощь расширительный бак мембранного типа. От того, насколько исправно работает мембранный расширительный бак, будет зависеть четкое функционирование всей системы отопления.

В баке имеется диафрагма, которая изначально делит его на 2 части, в одной из частей находится сжатый азот, а другая служит для принятия избыточной воды. В начале на весь объем расширительного бака распространен азот, когда вода начинает нагреваться, азот постепенно сжимается. Давление азота увеличивается, и доходит до уровня давления в системе. Когда вода постепенно охлаждается, под давлением азотной подушки вода уходит обратно в систему. Для того, чтобы не возникало коррозионных процессов, в бак на заводе изготовителе закачивают нейтральный азот, потому что из атмосферного воздуха может попасть внутрь кислород. Суть того, как работает мембранный расширительный бак, сводится к тому, что вы можете быть уверенным в слаженной работе всей системы.

Рейтинг: 0 Голосов: 0

Установка мембранного расширительного бака для системы отопления необходима для ее бесперебойной и долговечной работы. Для того, что бы окончательно понять, зачем нужен этот агрегат, достаточно будет вспомнить уроки физики, на которых нам объясняли, что вода имеет особенность при нагревании неско.

В системе отопления в обязательном порядке предусмотрено устройство расширительного бака. Вода при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме, без расширительного бака в этом случае никак не обойтись. Если его не установить, то это может привести в тому, что попросту потекут трубы, или лопн.

Накопительный бак мембранного типа служит для поддержания таких необходимых функций, как: Резерв необходимого количества воды для бесперебойной работы системы отопления; Поддержка определенного давления воды. Иногда случается так, что прекращается подача воды из-за отключения электроэнергии, в.

Источники: http://stroy-svoimi-rukami.ru/vodoprovod/bak/9/, http://mrymy.ru/membrannyj-bak-dlja-sistemy-otoplenija-princip/, http://otoplenie-vdome.ru/membrannye-baki/instrukciya-dlya-membrannogo-rasshiritelnogo-baka.html

Мембранный бак для водоснабжения — принцип работы, устройство

Мембранные расширительные баки нашли применение как компенсаторы давления в водопроводе.

В настоящее время, теплоснабжение, где вода движется под действием силы тяжести, заменяются на коммуникации с принудительным движением теплоносителя.

Компенсирующее устройство потребуется при монтаже автономного водопровода или при разводке горячего водоснабжения.

Большое количество моделей усложняет выбор, который делают на основании знаний принципов работы, технических характеристик устройства и коммуникаций.

Особенности конструкции

Несмотря на небольшие конструктивные различия моделей, применяемых в водоснабжении и отоплении, функционируют устройства по одному физическому принципу.

В общем случае, конструкция бака состоит из герметичного стального корпуса и резиновой мембраны.

«Груши» разделяют на два типа:

  • диафрагма, которая разделяет емкость пополам;
  • резиновая емкость, закрепленная на входном патрубке.

 
ВАЖНО!
Модели первого типа не имеют возможности для замены мембраны. При неполадках меняют устройство.

Замена «груши» осуществляется легко. Для этого, необходимо раскрутить фланец входного отверстия (про устройства для крепления сантехнической арматуры и трубопроводов написано здесь).

В отопительной системе используются модели, в которых теплоноситель контактирует с металлическим корпусом.

Устройства для водоснабжения изолируют воду от стальных стенок. Такие модели рекомендуются в качестве небольших пластиковых резервуаров для воды.

Контакт жидкости с металлом корпуса является различием в баках двух типов.

А что вы знаете про септики Танк, отзывы о которых опубликованы на странице под ссылкой? Прочитайте полезную статью перед тем, как принять решение о покупке и установке оборудования в частном доме.

Ответ на вопрос, что лучше септик Астра или Топас, написан на этой странице.

Второе отличие в материале мембраны:

  • пищевая резина;
  • термически стойкая резина.

 
«Груши» для отопительных расширителей приспособлены к более агрессивной среде с высокой температурой.

Работа устройства построена на разнице давления по сторонам мембраны. С одной стороны мембрана ограничивает поступающую внутрь бачка жидкость.

Объем воды зависит от давления воздуха с противоположной стороны «груши». Давление воды регулируется количеством воздуха, изменить которое можно с помощью золотника (про регулирующую арматуру для трубопроводов прочитайте здесь).

При понижении температуры или уменьшении давления воды в «груше» воздух выталкивает жидкость в трубопровод.

Правильный выбор

Придя в магазин, помним о том, что расширители разделяются по использованию в отоплении или водоснабжении.

Часто, различить модели внешне, невозможно, устройство даже красятся в один цвет, как правило, в красный.

Различия в свойствах мембраны может привести к авариям, если установить модель, которая не подходит по характеристикам.

Обращайте внимание на характеристики прибора, которые указаны на шильдике.

На табличке располагаются данные о характеристиках устройства.

Если указано, что давление 10 бар, температура +70 градусов, то модель предназначена для трубопроводов с холодной водой.

[note]Надпись на табличке: температура +120 градусов, 3 бар – такое устройство подлежит монтажу на отопление.[/note]

Следующее, на что нужно обратить внимание – это объем стальной емкости, которая определяется так:

  • объем моделей для отопления должен равняться 10 процентам от количества теплоносителя, который используется в трубопроводе. Такой расчет позволит установить расширитель с небольшим запасом;
  • А знаете ли вы, как построить пруд на даче своими руками? Схемы, фото, видео и пошаговая инструкция опубликованы в полезной статье.

    Как сделать труборез своими руками, прочитайте здесь.

    На странице: https://ru-canalizator.com/santehnika/s-oborudovanie/truborezy.html написано про труборез ручной для стальных труб большого диаметра.

  • для ХВС устройство подбирается, исходя из параметров насоса, который не должен производить больше 50 циклов включения/отключения в час. Консультант в магазине подскажет точный параметр расширителя. Про прямой цанговый фитинг прочитайте здесь;
  • бак для бойлера подбирается исходя из 10 процентов объема водонагревателя.

 
ВАЖНО! Для бойлера устанавливают расширитель, применяемый в холодном водоснабжении.

Монтаж устройства

Правильная установка расширителя повлияет на эксплуатацию коммуникаций и время службы самого устройства.

В первую очередь, закрепляют бачок на стене или полу в положении, которое указано в инструкции производителя.

Следующий шаг – установка запорной арматуры в месте присоединения бака к магистрали (возможно, понадобится купить цепной труборез для домашнего использования).

Это поможет провести обслуживание, ремонт или замену мембранного бака.

Вода из расширителя сливается через специальный штуцер, который устанавливают в промежутке между емкостью и арматурой.

Это позволит слить жидкость до начала демонтажа прибора (цена клуппа для нарезки трубной резьбы указана здесь).

Для отопительных систем

Если производитель не указал ориентацию расширителя, то устройство закрепляется входным отверстием вниз.

Вертикальное положение позволяет продолжать работу при повреждении мембраны. Воздух, расположенный сверху, продолжит давить на жидкость, не попадая в трубопровод.

Установка бачка возможна, как на прямую ветку, так и на обратку. Это касается отопления на основе газовых или жидкостных котлов.

В системах с котлами на твердом топливе расширитель устанавливают на обратке. Настройку гидроаккумулятора для отопления осуществляют при помощи золотника, расположенного сверху.

После монтажа мембранного бака систему заполняют теплоносителем, периодически стравливая воздух.

Необходимо, замерить давление воды на выходе из котла и сравнить с давлением в расширителе.

Параметры бачка должны быть на 0,2-0,3 бар ниже, чем в трубопроводе.

При больших и меньших значениях закачивают или стравливают воздух через золотник.

Для водопровода

Гидроаккумулятор для водоснабжения ориентируется в помещении, в зависимости от удобства расположения.

Направленность патрубка вниз значения не имеет.

Перед накопителем устанавливают устройство слива и запорную арматуру в виде шарового крана (ремонт).

Расширитель для холодной воды настраивается иначе, чем для отопления.

Давление в системе создается насосом, для которого устанавливаю порог включения и отключения (про ремонт реле давления насосной станции своими руками написано здесь).

Исходя из характеристик насоса, в бачке устанавливают давление на 0,2 бар ниже, чем порог насосного оборудования.

Это позволит избежать вероятности гидроудара.

При установке бачка на линию горячей воды устанавливают давление на 0,2 бар выше, чем верхний порог станции. Такое значение позволит воде не застаиваться в трубах.

В заключение

Простая на первый взгляд конструкция потребует знаний, опыта и аккуратности при монтаже. Расширитель выполняет значимую роль в трубопроводах автономного, замкнутого типа.

От качества установки зависит срок эксплуатации бачка и коммуникаций в целом.

[note]Стоит помнить, что грамотный подход необходим при монтаже любого элемента водопровода или отопления.[/note]

Для чего нужен мембранный бак в системе автономного водоснабжения частного дома, узнаете во время просмотра видеоролика.

Мембранный бак устройство и принцип работы

Для чего нужен мембранный бак для водоснабжения? При организации автономного водообеспечения частного дома от скважин или колодцев необходимо создать аварийный запас воды. Для этих целей прекрасно подходит расширительный бак для водоснабжения. Эти емкости практичны, имеют большой объем, но для обеспечения нормального рабочего режима необходимо применить ряд устройств, а не ограничиться только одной установкой.

При включении в систему водоподачи бака существенно повышается автономность водообеспечения. Созданный запас позволит решить проблемы с подачей воды, которые могут возникнуть при поломках насосов и при проведении эксплуатационного ухода за оборудованием и скважиной. На данный момент промышленностью выпускается огромное количество различных моделей, что существенно осложняет выбор.

Описание, типы конструкции

Расширительный бак для водоснабжения используется для поддержки нужного уровня давления при автономном водоснабжении. Наиболее часто для этих целей применяют мембранные (расширительные баки). Это емкости, внутри которых имеются резиновые мембраны, которые разделяют бак на камеры. Одна камера — водная, другая — воздушная.

Бак соединен с водопроводом автономной системы подачи воды так, что входная ветка подает воду в бак, наполняя его, и только после заполнения определенного объема происходит подача воды потребителям.

Принцип работы таков: когда система включена (запущена), то насос накачивает в водную камеру воду до ее заполнения. При этом объем второй камеры значительно сокращается. При сокращении воздушной камеры количество воздуха внутри нее не изменяется, поэтому увеличивается давление на мембрану. Соответственно, давление в системе увеличивается.

В расширительных баках используется мембрана, разделяющая его на 2 резервуара, один из которых с воздухом, а другой с жидкостью. При этом необходимо наличие в баке аппаратуры контроля давления (реле давления). Это необходимо для автоматического отключения насоса, этим же датчиком насос автоматически запускается при падении давления в резервуаре ниже запрограммированного значения. Это позволит осуществлять автоматическую работу всей системы водоснабжения.

Для контроля давления необходимо установить и отдельный манометр, который будет дублировать реле давления на случай его поломки. При этом важно очень тщательно и точно настроить датчик давления, поскольку от его работы зависит давление в водопроводе. Установка расширительных (мембранных) резервуаров в системе автономного водоснабжения решает сразу несколько вопросов:

  1. Поддержание давления в системе при отключении насоса и в случае его остановки на обслуживание или ремонт. Кроме того, такие баки позволяют существенно снизить мощность насоса водоподачи.
  2. Защита системы водоснабжения от гидравлических ударов, которые могут возникать из-за перепадов напряжения в электрических сетях, что существенно повышает живучесть системы.
  3. Защищает от перепадов давления и других неприятных нюансов, связанных с попаданием воздуха в систему (например, при падении уровня воды в скважине).
  4. В случае непредвиденного отключения насоса будет поддерживать некоторое давление в системе.
  5. Снижает износ насосного оборудования, тем самым продлевая срок его эксплуатации. Это происходит из-за того, что насос качает воду только после понижения давления воды в баке, а не после понижения давления воды в системе.
  6. В случае малого расхода воды позволяет вообще не включать насосное оборудование, а пользоваться только водой, которая находится в баке.

Мембранные баки бывают разной конструкции. На данный момент различают всего 2 типа:

  1. Со сменной мембраной. Его основным достоинством является возможность заменить мембрану при ее износе или прорыве. Для замены предусмотрен фланец, через который происходит извлечение старой мембраны и закладка новой. Фланец крепится болтами к корпусу бака. В случае если резервуар имеет большой объем, возможны дополнительные крепления мембраны. Чаще всего заднюю часть мембраны крепят к ниппелю. Поэтому для извлечения необходимо демонтировать ниппель, в противном случае мембрану можно порвать.
  2. Особенность функционирования такого устройства — отсутствие контакта воды с баком. Поскольку вода остается внутри мембраны. Это защищает металлический корпус от ржавчины, вода не загрязняется при контакте с поверхностью. Таким образом, существенно продлевается срок эксплуатации таких баков. Устройства с подобными конструкциями бывают в вертикальном и горизонтальном исполнении. Главным недостатком является повышенный износ мембраны (что требует ее частой замены) и необходимость тщательно контролировать химический состав самой мембраны для предотвращения попадания в систему ядовитых веществ (поэтому нельзя покупать дешевые китайские или польские мембраны!).
  3. Имеющие стационарную диафрагму. Они имеют статично закрепленную мембрану (диафрагму), которая делит бак на 2 части. Главным отличием является невозможность осуществления замены диафрагмы в случае ее прорыва или износа в процессе эксплуатации. Аналогично предыдущей конструкции в одном отсеке будет находиться воздух, в другом — вода. При этом вода имеет прямой контакт с корпусом бака. В случае использования металла в качестве корпуса возможно его ржавление и засорение системы ржавчиной. Поэтому для защиты от появления ржавчины внутренние поверхности таких баков красят специальной краской. Стоит отметить, что со временем краска смывается, это приводит к контакту металла с водой.

Выбор устройства

Главным критерием выбора такого бака является максимальный допустимый объем воды, который может аккумулироваться в баке. Для выбора бака по объему необходимо учесть целый ряд параметров: количество проживающих в доме человек, количество потребителей воды (унитазы, водозаборные точки, вентили, бытовые приборы и т.д.). При этом следует рассчитать падение давления, которое может быть при одновременном открытии всех водозаборных точек.

Критерием является количество включений системы в час (при этом следует учитывать возможности циклов «пуск-стоп» для насоса).

Так, для частного дома, в котором проживает 3 человека, с насосом 2 м³/час подбирают бак объемом около 25 л. В случае если в доме проживает 4-5 человек, с насосом 4 м³/час подбирают бак объемом около 50 л. Далее, при увеличении роста числа потребителей существенно возрастает необходимый минимальный объем бака и потребность частого включения насосной станции.

Однако стоит помнить, что меньший объем позволяет снизить перепады давления в системе. При этом сам бак является резервной емкостью для хранения воды.

Гидроаккумулятор для систем водоснабжения — один из необходимых аппаратов для частного дома, подключенного к…

Немаловажным критерием является и выбор производителей бака. Стоит заранее исключить дешевые модели из Польши и Китая, поскольку очень часто они используют некачественные и опасные для здоровья человека материалы. При этом стоит уделять внимание качеству каучуковой мембраны или диафрагмы.

Следующий критерий — стоимость мембраны. Это актуально только для баков со сменной мембраной. Дело в том, что производители существенно завышают стоимость расходных (запасных) материалов, зачастую необоснованно. Поэтому рекомендуется подбирать такие модели, которые позволяют установить мембраны от других производителей.

Установка и подключение

Схема подключения расширительного бака проста. Для этого у бака есть вводная и выходная трубы, к которым должна быть подключена система водоснабжения. Точка установки бака зависит от прокладки коммуникаций и наличия свободного помещения. Рекомендуется также соединить мембранный бак с дополнительным накопительным баком, который должен иметь больший объем.

При этом в ходе установки необходимо помнить, что накопительный бак должен быть установлен в систему до подключения мембранного (т.е. сначала заполняется накопительный, потом мембранный). Рекомендуется установить накопительный бак выше мембранного. Это позволит существенно увеличить запас воды и более длительное время осуществлять ее подачу.

Автономной системой подачи воды сегодня уже никого не удивить. Такие конструкции очень удобны и практичны, однако для их функционирования, зачастую, требуются устройства, о которых человек, пользующийся только централизованным водопроводом, может просто не знать. К примеру, автономная система подачи воды будет длительное время бесперебойно работать только в случае, если в нее включен расширительный бак для водоснабжения. Современная промышленность выпускает множество самых разных моделей таких устройств. Чтобы подобрать для себя оптимальный вариант, необходимо ориентироваться в типах оборудования и хорошо представлять себе принцип его работы.

Устройство и функции этого оборудования

Расширительный бак предназначен для поддержания давления в системе подачи воды. Чаще всего для водоснабжения используется закрытое оборудование мембранного типа. Оно представляет собой емкость, внутри которой установлена резиновая мембрана. Она делит устройство на две камеры: воздушную и водную. После запуска системы электронасос заполняет последнюю водой. Объем воздушной камеры при этом уменьшается. Чем меньше объем воздуха в баке, тем выше давление.

В качестве расширительного бака для системы водоснабжения используется конструкция мембранного типа. Резиновая диафрагма делит устройство на две камеры: воздушную и водную

Как только оно превысит запрограммированную отметку, насос будет автоматически отключен. Включится же он только после того, как давление упадет ниже минимальной запрограммированной отметки, при этом вода начнет поступать из водяной камеры бака. Цикл «выключение-включение» повторяется автоматически. Давление в системе можно проверить по манометру, который может быть установлен на оборудовании. Устройство можно настроить, выбрав предпочитаемый диапазон рабочего давления.

Установленный в системе водоснабжения мембранный расширительный бак выполняет сразу несколько функций:

  • Поддерживает давление при отключенном насосе.
  • Защищает систему от возможного гидравлического удара, спровоцированного перепадами напряжения в сети или попаданием в трубопровод воздуха.
  • Сохраняет под давлением некоторое количество воды.
  • Защищает насосное оборудование от преждевременного износа.

Использование расширительного бака дает возможность при малом водопотреблении не включать насос, а покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке.

Вам также может быть полезен материал том, как правильно регулировать давление воды в системе водоснабжения с помощью реле: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/regulirovka-rele-davleniya-dlya-nasosa.html

Типы мембранных баков

Существует два основных типа расширительного мембранного оборудования.

Прибор со сменной мембраной

Главная отличительная особенность – возможность замены мембраны. Она вынимается через специальный фланец, который держится на нескольких болтах. При этом нужно учесть, что в приборах большого объема для стабилизации мембраны ее дополнительно закрепляют задней частью к ниппелю. Еще одна особенность устройства в том, что вода, заполняющая бак, остается внутри мембраны и не контактирует с внутренней частью бака. Что оберегает металлические поверхности от коррозии, а саму воду от возможного загрязнения и существенно продляет срок эксплуатации оборудования. Выпускаются такие модели, как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Устройство со стационарной диафрагмой

В таких устройствах внутренняя часть бака разделена на две части жестко закрепленной мембраной. Она не подлежит замене, следовательно, при выходе ее из строя, оборудование придется менять. В одной части устройства содержится воздух, в другой – вода, которая напрямую контактирует с внутренней металлической поверхностью прибора, что может провоцировать ее быструю коррозию. Для предотвращения разрушения металла и загрязнения воды внутренняя поверхность водной части бака покрывается специальной краской. Однако такая защита не всегда долговечна. Выпускаются устройства горизонтального и вертикального типов.

Разновидность прибора с жестко закрепленной мембраной. Конструкция предполагает, что вода соприкасается со стенками оборудования

Как правильно подобрать прибор?

Основной характеристикой, на основании которой выбирается оборудование, является его объем. При этом обязательно учитываются такие факторы:

  • Количество людей, использующих систему водоснабжения.
  • Число водозаборных точек, в количество которых входят не только душ и краны, но и бытовые приборы, например, стиральная и посудомоечная машины.
  • Вероятность, что вода будет расходоваться несколькими потребителями одновременно.
  • Предельное количество циклов «пуск-стоп» за один час для установленного насосного оборудования.

Специалисты рекомендуют в качестве ориентира при выборе расширительного бака использовать такие показатели:

  • Если количество потребителей не превышает трех человек, а установленный насос имеет производительность до 2куб. м в час, выбирается бак объемом от 20 до 24 л.
  • Если число потребителей от четырех до восьми человек и производительность насоса в пределах 3,5 куб. м в час устанавливается бак объемом в 50 л.
  • Если количество потребителей свыше десяти человек и производительность насосного оборудования составляет 5 куб. м в час, выбирают расширительный бак на 100 л.

При подборе нужной модели устройства стоит учитывать, что чем меньше объем резервуара, тем чаще будет включаться насос. А так же тот факт, что чем меньше объем, тем больше вероятность скачков давления в системе. Кроме того оборудование является и резервуаром для хранения определенного запаса воды. Исходя из этого корректируется и объем расширительного бака. Следует знать, что конструкция прибора позволяет установку дополнительного резервуара. Причем это можно сделать в ходе эксплуатации основного оборудования без проведения трудоемких демонтажных работ. После монтажа нового прибора объем резервуара будет определяться совокупностью объемов установленных в системе емкостей.

Кроме технических характеристик выбирая расширительный бак, особое внимание следует обращать на его производителя. Погоня за дешевизной может вылиться в гораздо более существенные расходы. Чаще всего для производства привлекающих своей стоимостью моделей используются самые дешевые материалы, а они, как показывает практика, не всегда качественные. Особенно важно качество каучука, из которого изготавливается мембрана. От этого напрямую зависит не только срок службы бака, но и безопасность воды, которая из него поступает.

При покупке бака со сменной мембраной обязательно нужно уточнить стоимость расходного элемента. Очень часто в погоне за прибылью не всегда добросовестные производители существенно завышают цену сменной мембраны. В таком случае будет более целесообразным подобрать модель другой компании. Чаще всего крупный производитель готов отвечать за качество своей продукции, поскольку дорожит репутацией. Таким образом, стоит в первую очередь рассматривать модели именно таких брендов. Это Джилекс и Elbi (Россия) и Reflex, Zilmet, Aquasystem (Германия).

Объем расширительного бака для водоснабжения может быть разным, он выбирается исходя из потребностей пользователей. Если впоследствии потребуется больший объем, можно будет установить дополнительный прибор

Особенности самостоятельной установки

Все расширительные баки можно разделить на две группы, определяющиеся способом подключения. Различают вертикальные и горизонтальные модели. Особых различий между ними не существует. При выборе руководствуются параметрами помещения, где будет размещено оборудование. В процессе монтажа следует придерживаться таких рекомендаций:

  • Расширительный бак устанавливается таким образом, чтобы к нему можно было обеспечить беспрепятственный доступ для обслуживания.
  • Необходимо предусмотреть возможный впоследствии демонтаж соединительного трубопровода для замены или ремонта оборудования.
  • Диаметр присоединяемого водопровода не может быть меньше, чем диаметр патрубка.
  • Нужно заземлить устройство, так можно избежать электролитической коррозии.

Монтаж прибора проводится со стороны всасывания насоса. На отрезке между насосным оборудованием и местом подключения нужно исключить все элементы, которые способны внести значительное гидравлическое сопротивление в систему. Линию подпитки подсоединяем к циркуляционному контуру всей системы.

По типу установки различают расширительные баки горизонтального и вертикального подключения

Обратите также внимание на материал о том, какие неисправности чаще всего возникают в насосных станциях, и как их устранить самостоятельно: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/remont-nasosnoj-stancii-svoimi-rukami.html

Расширительный бак – неотъемлемая часть автономной системы водоснабжения. Он поддерживает необходимое давление в системе, предотвращает преждевременную порчу насоса и сохраняет определенный запас воды. Однако все эти функции выполняются только при условии грамотного подбора и правильно монтажа конструкции. Поэтому при отсутствии опыта лучше не увлекаться самодеятельностью, а найти квалифицированных специалистов, которые качественно установят любое устройство.

Еще статьи на эту тему:

Мембранный расширительный бак для системы отопления закрытого типа

Мембранный расширительный бак предназначен для компенсации температурного расширения теплоносителя и поддержания необходимого давления в закрытых системах отопления.

Жидкости, которые используются в системах отопления, при нагревании, за счет теплового расширения, увеличивают свой объем. Например, объем воды при нагревании до 90 о С увеличивается на 3,55%. Если в качестве теплоносителя в системе отопления применяют антифриз на основе этиленгликоля, то объем жидкости увеличивается еще более.

В закрытой системе отопления без расширительного бака даже незначительное повышение температуры приведет к резкому росту давления и срабатыванию предохранительного клапана. Избыточная часть теплоносителя через клапан выльется наружу.

Мембранный расширительный бак для отопления представляет собой сосуд, разделенный на две части подвижной мембраной. Одна часть сосуда соединена с системой отопления и заполнена теплоносителем. В другую часть сосуда закачивается воздух под определенным давлением.

При изменении объема жидкости в системе отопления, мембрана в баке перемещается в ту или другую сторону. В результате объем, занимаемый жидкостью в баке, тоже меняется. Сжатый воздух по другую сторону мембраны действует как пружина, поддерживая рабочее давление теплоносителя и не допуская срабатывания предохранительного клапана.

Эксплуатационные ограничения и требования безопасности

В зависимости от конструкции расширительного бака и применяемых материалов производители накладывают определенные ограничения на их использование в системах отопления.

Как правило, производители предъявляют определенные требования к составу и коррозионным свойствам жидкости — теплоносителю в системе отопления. Например, ограничивают содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

Запрещается использование расширительного бака при давлениях, превышающих допустимые величины, указанные в технической документации производителя. В месте присоединения расширительного бака к системе отопления, обязательно требуется установка группы безопасности, которая контролирует и ограничивает давление в баке.

В системах отопления частных домов и автономного отопления квартир используют баки и другое отопительное оборудование с рабочим давлением не менее 3 бар.

Не допускается расширительный бак для отопления использовать в системах питьевого водоснабжения.

Установка, монтаж и подключение расширительного бака

Расширительный бак устанавливают в отапливаемом помещении. Бак размещают в месте, легко доступном для обслуживания. Монтаж производят так, чтобы имелся доступ к воздушному ниппелю, фланцу и присоединительной арматуре.

Рекомендуется расширительный бак устанавливать вертикально, присоединительным патрубком вниз, а воздушным ниппелем вверх.

Расширительные баки небольшого размера обычно крепятся к стене с помощью кронштейна. Детали крепления, как правило, в комплект изделия не входят и заказываются отдельно. Баки большого размера устанавливают на пол, на ножках.

Расширительный бак подключают к обратному трубопроводу отопительной системы со стороны всасывания циркуляционного насоса.

Присоединительная арматура для расширительного бака позволяет отключать бак от системы, сливать воду из бака, пломбировать запорный кран.

В месте подключения, на линии к баку необходимо устанавливать запорную арматуру, защищенную от случайного закрывания. Кроме того, следует установить сливной (дренажный) кран для опорожнения бака. Производители баков обычно предлагают специальную присоединительную запорно — дренажную арматуру для своих изделий. Такие комплекты необходимо заказывать отдельно.

Для присоединения бака к обратному трубопроводу следует использовать трубы с внутренним диаметром, равным диаметру присоединительного патрубка бака.

Расширительный бак соединяют с системой отопления после промывки системы.

Мембранные расширительные баки иногда встраивают в котлы. Например, двухконтурные газовые котлы, как правило, уже имеют встроенный расширительный бак определенной емкости. Если объем встроенного расширительного бака оказался мал для отопительной системы, то необходимо установить новый бак снаружи перед котлом на обратном трубопроводе. Объем нового бака выбирают как обычно, без учета емкости встроенного бака.

Настройка давления в расширительном баке

Перед вводом в эксплуатацию системы отопления, до заполнения бака теплоносителем, в расширительный бак через воздушный клапан — ниппель автомобильным насосом закачивают воздух. Величину давления воздуха контролируют автомобильным же манометром, встроенным в насос или отдельным прибором. Многие производители продают расширительные баки уже заполненные воздухом или азотом до определенного давления, указанного в техдокументации. В любом случае необходимо проверить достаточность начального давления воздуха в баке.

Начальное давление в воздушной камере расширительного бака — Ро :

где Рст — статическое давление системы отопления в месте установки бака — равно высоте столба воды от точки подсоединения расширительного бака до верхней точки системы отопления (высота столба 10 м = 1 бар)

Начальное давление в воздушной камере обязательно проверяют и регулируют при отсутствии в баке жидкости — открыть присоединительный штуцер и вылить остатки теплоносителя из бака. Встроенные в котел расширительные баки тоже освобождают от жидкости.

В системе отопления частного дома удобно устанавливать расширительный бак с заводским наполнением воздушной камеры воздухом или азотом давлением Ро = 0,75 — 1,5 бар. Такую величину выставленного на заводе давления можно оставить без изменения, даже если она будет значительно больше рассчитанной по формуле Ро. В большинстве случаев такого давления для систем отопления частного дома или квартиры вполне достаточно.

Встроенные в котел расширительные баки обычно уже заполнены воздухом или азотом до давления, указанного в инструкции к котлу. Перед установкой котла необходимо проверить давление воздуха в расширительном баке и, при необходимости, отрегулировать — закачать или спустить воздух.

Превышение начального давления над статическим минимум на 0,2 бар. необходимо для создания в системе давления, при котором снижается риск образования вакуума, парообразования и кавитации.

На следующем этапе бак присоединяется к системе отопления. Затем открывается вентиль подпитки и система отопления и бак заполняются теплоносителем с начальным давлением подпитки — Рнач.:

Ро — начальное давление в воздушной камере расширительного бака.

Часто производители котлов, например газовых, указывают в технической документации рекомендуемое начальное давление подпитки теплоносителя в системе. В инструкции также указывают минимальное давление теплоносителя, ниже которого котел просто не будет включаться в работу. В этом случае заполняют систему с начальным давлением, указанным в инструкции к котлу.

Далее, включаем котел и разогреваем систему отопления до максимальной рабочей температуры (например, 75 о С). При нагревании из воды выделяется растворенный в ней воздух. Удаляем воздух из системы отопления. Следим за показаниями манометра и фиксируем величину давления в системе с расширившейся водой — Ррасш.

В заключении отключаем циркуляционный насос и снова включаем подпитку и доводим давление в системе при максимальной температуре теплоносителя до конечного — Ркон:

Описанная выше методика настройки давления расширительного бака позволяет поднять до максимума эффективный полезный объем расширительного бака. Бак будет способен принять в себя наибольшее количество воды, и затем вновь отдать её системе. Это бывает полезно в случае, например, небольших протечек в системе. Бак сможет отдавать воду в систему длительное время — давление в системе будет снижаться с меньшей скоростью. Работоспособность системы отопления будет сохраняться более продолжительное время. Или, в результате охлаждения теплоносителя, давление в системе может снизиться ниже минимального, необходимого для включения котла. В этом случае автоматика не сможет запустить отопление в работу. При настройке давления по указанной выше методике риск такого развития событий снижается до минимума.

Эти преимущества, описанной здесь, методики настройки давления особенно актуальны для систем отопления загородных домов, куда хозяева заглядывают не каждый день.

Проверка целостности мембраны

Привести в действие на короткое время воздушный клапан (ниппель). Если из клапана истекает вода, бак нужно заменить, или, в баках со сменяемой мембраной, необходимо произвести замену мембраны.

Если необходимо удалить газ из воздушной камеры расширительного бака, перед этим обязательно следует опорожнить его водяную камеру, а не наоборот!

Перед тем, как снова наполнить бак водой, следует выставить требуемое предварительное давление в воздушной камере. При несоблюдении этих указаний существует опасность разрыва мембраны.

Расчет объема расширительного бака для отопления

Объем расширительного бака выбирается таким образом, чтобы при нагреве теплоносителя до максимальной рабочей температуры, рост давления в системе отопления не превышал допустимой величины (оставался ниже давления срабатывания предохранительного клапана).

Объем расширительного бака для системы отопления емкостью до 150 литров

Для систем отопления, содержащих небольшое количество теплоносителя, до 150 литров, объем расширительного бака выбирают по упрощенной формуле:

где: Vn — расчетный объем расширительного бака; Vs — полный объем системы отопления.

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Расчет емкости расширительного бака для системы отопления объемом свыше 150 литров

Расчет начинают с определения приращения объема теплоносителя — дополнительного объема, который образуется в результате нагрева жидкости до рабочей температуры — Ve.

где, Vs — полный объем системы отопления; n% — коэффициент расширения жидкости в системе отопления.

Значение коэффициента расширения n%, при максимальной рабочей температуре теплоносителя (воды) в системе отопления, определяется из таблицы:

T o C 40 50 60 70 80 90 100
nv% 0,75 1,17 1,67 2,24 2,86 3,55 4,34

Коэффициент расширения для антифриза на основе водного раствора этиленгликоля (Тосол и др.) определяется по формуле:

где nv% — коэффициент расширения воды из таблицы выше; ea% — процентное содержание этиленгликоля в растворе антифриза.

На втором этапе расчета (вторым действием) определяют объем водяного затвора в баке, Vv — это объем теплоносителя, который изначально заполняет расширительный бак под действием статического давления в системе отопления. Емкость водяного затвора определяют по формуле:

Vv = Vs x 0,5% , но не менее 3-х литров.

На третьем этапе находим начальное давление в системе отопления — Po. Оно равно статическому давлению в системе отопления и определяется из расчета 1 бар = 10 метров водяного столба. Высота водяного столба в системе отопления равна расстоянию по вертикали между крайней нижней и самой верхней точкой системы, в которых находится теплоноситель. По чертежам или в натуре определяют вертикальные отметки крайних точек системы отопления. Разница между верхней и нижней отметками и будет равна высоте водяного столба жидкости в системе.

На четвертом этапе расчета определяют величину максимального рабочего давления в системе отопления — Pe. Максимальное рабочее давление должно быть меньше давления срабатывания предохранительного клапана в системе отопления на величину, минимум 0,5 бар.

Pe = Pk — (Pk x 10%), но обязательно Pk — Pe => 0,5 бар.

где: Pk — давление срабатывания предохранительного клапана.

В заключении расчета определяют необходимый объем мембранного расширительного бака для отопления по формуле:

Выбирают бак с номинальным объемом больше расчетного.

Пример расчета расширительного бака

Выполним расчет расширительного бака для системы отопления с исходными данными:

Общий объем Vs = 270 л.

Высота водяного столба 6 м., отсюда начальное давление Po = 6/10 = 0,6 бар.

Максимальная рабочая температура теплоносителя (воды) 90 о С. По таблице определяем коэффициент расширения n% = 3,55%.

Предохранительный клапан настроен на срабатывание при давлении Pk = 3 бар.

Производим расчет:

Vv = 270 л. x 0,5% = 1,35 л., так как 1,35 0,5 бар., то принимаем Pe = 2,5 бар.

Результат:

Принимаем к установке расширительный бак с номинальным объемом 24 литра.

Кроме объема, при выборе конкретного типа расширительного бака, необходимо учитывать максимальное рабочее давление, на которое рассчитан бак.

область применения, конструкция, механизм действия, советы по монтажу

Вопрос водоснабжения во многих населенных пунктах стоит довольно остро. Особенно дело касается частных секторов, где централизованная подача воды отсутствует. Помимо бытовых нужд, водоснабжение необходимо и в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.

Назначение мембранных баков Wester

Мембранный бак Wester представляет собой гидротехническую установку, внедряемую в напорную систему водоснабжения с целью обеспечения в последней давления определенной величины.

Проще говоря, при регулярных колебаниях уровня воды в емкости или водоеме, из которого она откачивается, давление постоянно падает и снова поднимается, может произойти порча оборудования и выход из строя всей системы. В этом случае устанавливается мембранный бак, или гидроаккумулятор, который служит как бы посредником между насосом и резервуаром с водой. Жидкость наполняет бак и обеспечивает нормальную работу насоса без включения повысительных устройств за счет нагнетания в систему накопленной воды и компенсации падающего давления.

Конструкция мембранного бака Wester

Конструктивно гидроаккумуляторы Wester имеют собой сложного устройства. Они могут быть представлены в горизонтальном или вертикальном исполнении.

Основными элементами мембранных баков устройство для закрепления мембраны являются:

  • стальной корпус;
  • сменная резиновая мембрана;
  • воздушный клапан с колпачком и пластмассовой крышкой;
  • стальной оцинкованный фланец с резьбовым штуцером.

Снаружи гидроаккумулятора находится специальное эпоксиполиэфирное покрытие, которое надежно защищает корпус от коррозии и возможных механических воздействий. Корпус бака Wester имеет цилиндрическую форму и изготовлен из толстой высокопрочной стали, обеспечивающей долгую и надежную работу устройства. Внутри он разделен на 2 полости: с водой и воздухом.

Для разделения полостей служит сменная мембрана, выполненная из бутилкаучука марки БК 1675. Она может работать, не теряя своих свойств, при температурах от — 11°С до + 101°С. Мембрана играет важнейшую роль в функционировании всего гидроаккумулятора. Она исключает возможность соприкосновения воды и воздуха, тем самым предотвращая появление окислительных процессов, повышая КПД системы и срок службы бака.

Принцип работы мембранных баков Wester

Механизм функционирования гидроаккумулятора Wester основан на наличии в нем сжатого воздуха, который находится между стенками и мембраной, с давлением выше атмосферного. Работа насоса приводит к увеличению давления воды, что в свою очередь обеспечивает дополнительное сжатие воздуха и накопление жидкости в баке до момента включения реле давления насоса и достижения равновесия между давлением воздуха и воды.

В нерабочем состоянии в бак со стороны воздушного клапана закачивается воздух до давления 1,5 атм. В ходе работы со стороны штуцера фланца в мембрану под давлением поступает вода, которая сжимает воздух, в результате чего он выталкивает жидкость из мембраны при не работающем насосе.

Особенности монтажа баков Wester

Самостоятельно не сумеет поставить гидроаккумулятор Wester только ленивый. Конечно, привлечение специалистов дает максимум гарантий надежной работы устройства и спокойствие владельца. Но при желании и небольших усилиях можно сэкономить и установить мембранный бак Wester своими руками.

В процессе монтажа бака следует учитывать некоторые моменты:

  • размещать мембранный бак в месте, где на него могут попадать атмосферные осадки или воздействовать приборы, вызывающие вибрацию;
  • перед выполнением монтажа необходимо с помощью манометра измерить давление воздушной полости;
  • при подключении гидроаккумулятора к котлу или водонагревателю не должно быть запорной арматуры или участков трубы с сужением;
  • бак необходимо устанавливать на ровной поверхности и максимально близко к реле давления;
  • перед введением устройства в пуск следует залить установку водой, потом открыть самый дальний кран и включить установку, чтобы удалить из системы воздух.

Техническое обслуживание мембранных баков осуществляется 1 раз в год. Ежемесячно обязательно надлежит проверять давление в воздушной полости.

виды, конструкция, плюсы и минусы, установка

На чтение 8 мин Просмотров 180 Опубликовано Обновлено

При нагревании теплоносителя в закрытых системах отопления создается повышенное давление. Жидкость при температуре 90°C увеличивается в объеме на 3,55%. Чтобы избыточное количество теплоносителя не испортило радиаторы или трубы, устанавливается мембранный бак для отопления. Предохранительная конструкция из металлической емкости и гибкой мембраны принимает излишки воды, возвращая показатели давления в норму.

Устройство и принцип работы мембранного бака

Расширительный бак с резиновой мембраной внутри для накопления излишков воды при нагревании

Расширительный бак – это герметичная металлическая емкость, внутренняя часть которой поделена на две части эластичной мембраной. Один отсек заполняется воздухом, во второй будет поступать вода при расширении. Корпус бачка выполняется из стали. От коррозии металл защищает порошковое окрашивание. По типу сетей отопления устройства делятся на две группы:

  • открытые;
  • закрытые.

Расширительный резервуар открытого типа должен находиться в наивысшей точке контура. Его делают из стали, наиболее распространенной является прямоугольная форма. Бачок служит для отвода излишков жидкости и воздуха, растворенного в ней. Конструкция его очень простая – в металлическую емкость с крышкой врезаны два патрубка – для поступления и отведения воды. Бачок часто устанавливают на чердаке. В холодном помещении его необходимо утеплить пенопластом. Плюсом открытой конструкции является простая эксплуатация и низкая стоимость.

Мембранные расширительные баки для систем отопления закрытого типа должны быть герметичными. Стальной резервуар рассчитан на долгосрочную эксплуатацию. Его рабочая деталь – эластичная мембрана. Она изготавливается из специальной термостойкой резины. В зависимости от вида бачка применяется мембрана баллонного или диафрагменного типа.

Принцип работы

В водяных системах отопления циркулирует жидкий теплоноситель. При нагревании он расширяется. Излишки через соединительный патрубок поступают в мембранный бак. Эластичная резина растягивается, один отсек заполняется жидкостью, а во втором сжимается воздух. После охлаждения воды в контуре давление уменьшается. Под действием сжатого воздуха мембрана выпрямляется и выталкивает жидкость обратно в систему.

Во время передвижения жидкость не контактирует с воздухом. Это снижает вероятность развития коррозии.

Виды мембранных баков

Бак с фиксированной мембраной — не требуется замена резины

Чтобы система отопления работала с максимальной эффективностью, важно правильно выбрать мембранный бак.

Фиксированный

Конструкция с фиксированной мембраной рекомендуется для небольших систем отопления. В таких контурах давление относительно стабильное и нет резких скачков. Гибкий элемент жестко зафиксирован и не снимается для замены в случае неисправности. Плюсом варианта является низкая цена.

Фланцевый со сменной мембраной

Особенностью конструкции бачка является фиксация мембраны баллонного типа на горловине с помощью фланца. Болтовое крепление позволяет надежно удерживать резиновую деталь в процессе эксплуатации. В случае ее разрыва можно снять деталь и заменить новой. Возможность ремонта продлевает срок службы дорогостоящего бака.

Достоинства и недостатки

Резина герметично закреплена, поэтому воздух не попадает в систему

Основной плюс оборудования – предотвращение протечек и других аварийных ситуаций, возникающих при скачках давления. Бачки необходимы в контурах большой протяженности. В них находится значительный объем воды, который при расширении создает повышенную нагрузку на места соединений, радиаторы и трубы.

Достоинства оборудования:

  • исключается попадание воздуха в магистраль;
  • оборудование рассчитано на воду любого качества;
  • отсутствует испарение жидкости;
  • предотвращается аварийный рост давления;
  • установка возможна в любом месте;
  • упрощается обслуживание системы, не требуется регулярная доливка теплоносителя.

К минусам относят потери тепла и довольно высокую стоимость мембранных баков по сравнению с емкостями открытого типа.

Расчет объема

Расширительный бак по объему должен вмещать 10% всего теплоносителя в системе

Параметры бачка должны позволить предотвратить рост давления при нагревании теплоносителя. Для примерного расчета системы емкостью до 150 л можно воспользоваться формулой: объем бачка – 10% от объема системы. В случае использования антифриза параметр увеличивается до 15%. Для вычислений потребуется емкость контура. Узнать параметр можно по водомеру в процессе заполнения системы. Также его высчитывают, сложив объем всех узлов, труб, радиаторов и котла. Для расчета существуют онлайн-калькуляторы.

Более точное значение даст вычисление по формуле: V = V1 x Bt/(1-(Pmin/Pmax)), где:

  • V – объем бачка;
  • V1 – объем жидкости в контуре;
  • Bt – коэффициент теплового расширения теплоносителя, находится по таблице;
  • Pmin – заводское давление в баке;
  • Pmax – максимальное давление в системе, определяется в момент срабатывания предохранительного клапана.

Правильно подобранный объем расширительного бака помогает продлить срок эксплуатации отопительной системы.

Требования и рекомендации по установке мембранного бака

Баки маленького объема монтируются на стену

Монтаж оборудования можно выполнить самостоятельно, следуя инструкции. При работе придерживаются требований по установке:

  1. Первый этап – выбор места. Необходимо обеспечить свободный доступ к резервуару для обслуживания. Удачным местом считается участок обратной магистрали между насосом и котлом.
  2. Для безопасности закрытого контура потребуется установка предохранительного клапана, воздухоотводчика, манометра и термометра.
  3. Перед входным патрубком устанавливают дренажный кран для спуска воды из емкости.
  4. На участке, соединяющем бачок и систему отопления, нельзя устанавливать фильтры.
  5. Перед подключением оборудования проверяют давление газового пространства. При необходимости подкачивают воздух.
  6. Бак не должен располагаться в помещении с минусовой температурой.

Резервуар надежно закрепляется на стене, при этом на него не должна оказываться дополнительная нагрузка. Модели большого объема монтируются на пол. Рекомендуется схема подключения с расположением входного патрубка снизу. Специалисты советуют выполнить разъемное соединение патрубка и сливного крана перед ним. В случае необходимости расширительный бак легко демонтируется.

Производитель указывает требования по количеству антифриза в составе теплоносителя. Нельзя превышать заявленные пропорции.

Правила выбора оборудования

Важно правильно выбрать объем бака, чтобы отрегулировать давление в системе

Основные характеристики мембранного бака, на которые ориентируются при покупке:

  • объем;
  • максимальное давление;
  • материал мембраны и корпуса;
  • рабочая температура.

Эти критерии обеспечат надежность работы отопления. Недостаточный или избыточный объем резервуара не позволит наладить нормальное давление в контуре. Тип и материал мембраны и корпуса влияют на срок эксплуатации оборудования. Качественная резина выдерживает большое количество циклов расширения и сжатия. Чтобы корпус не подвергался коррозии, он должен иметь защитное покрытие. Стоит учесть габариты изделия и продумать место монтажа. Специалисты советуют покупать изделия известных производителей. Низкая стоимость продукции часто является показателем использования низкосортных материалов.

Возможные поломки

При длительном использовании мембрана может лопнуть

Во время эксплуатации оборудования владельцам рекомендуется каждые полгода осматривать корпус на протечки и повреждения. Также необходимо измерять давление в газовой камере. Проверка состояния мембраны осуществляется 1 раз в 2 года. При длительном отсутствии эксплуатации из бачка сливают воду.

Распространенные неисправности:

  • Падение давления в газовом отсеке – необходимо подкачать через ниппель воздух с помощью насоса.
  • Повреждение корпуса – механическое воздействие или коррозия могут вызвать появление трещины. Восстановить герметичность емкости можно в сервисном центре.
  • Течь из воздушного клапана – из-за высоких нагрузок и горячей воды резина может потрескаться. Лучше вовремя выполнить замену испорченной детали.

Выполнить ремонт оборудования можно своими силами. Для замены мембраны потребуется слить воду, демонтировать емкость и сбросить давление. Затем откручивают болты фланца, удерживающие резиновую деталь. Старую мембрану вынимают, заменяют новой. Все процедуры проводят в обратной последовательности.

Популярные модели

Расширительные баки марки Вестер для ГВС и отопления выкрашены в красный цвет

Российская торговая марка Wester выпускает мембранные баки для холодного и горячего водоснабжения, а также отопления. Серия WRV предназначена для компенсации расширения теплоносителя. В нее вошли модели различной емкости – от 8 до 10000 л. Корпус изделий окрашен в красный цвет.

Wester WRV 50

Устройство применяется в системах отопления закрытого типа. Его объем составляет 50 л. расположение корпуса вертикальное, монтаж напольный. Модель производится из прочной углеродистой стали. Мембрана изготавливается из пищевой синтетической резины. Она сменная, поставить и зафиксировать новую эластичную деталь позволяет фланец на горловине бачка. Конструкция рассчитана на давление до 5 бар.

Wester WRV 200 top

Баки мембранные для отопления Wester wrv200 top изготавливаются из стали сложной вытяжки. Для разделения внутренней камеры используется термостойкая эластичная резина EPDM. Деталь сменная. Диапазон рабочей температуры от -10 до +100°C. Конструкция выдерживает давление до 10 бар, ее объем составляет 200 л. Размещение напольное.

Расширительный бак – простая по конструкции, но функциональная часть системы отопления. Предотвратит поломки, вызванные резким повышением давления. Его установка обеспечит безопасную и стабильную работу всех рабочих узлов.

Мембранный бак для водоснабжения: описание, типы, принцип работы

Современные домовладельцы в качестве компенсирующего устройства для водоснабжения начали использовать расширительные бачки мембранного типа. Самотечные агрегаты особой популярностью не пользуются, так как там применяется естественный вид циркуляции. Использование открытых резервуаров не вполне оправдано, поэтому они потихоньку отходят на второй план. В подобном оборудовании нуждаются не только отопительные устройства, но и оборудование по водоснабжению, в которых устанавливаются приборы косвенного нагрева (бойлеры) и насосные станции.

Содержание

Зачем нужен расширительный бачок
Виды бачков расширения
Особенности конструкции
Как устройство работает
Как правильно установить

Зачем нужен расширительный бачок

Монтаж подобного устройства позволяет одновременно решить две несущие задачи технического характера, такие как:

  • способствует меньшему количеству используемых циклов (выключение и включение) насоса, что позволяет увеличить срок его эксплуатации;
  • позволяет защитить устройство от возможных гидравлических ударов, которые могут указать на завоздушенность устройства или наличие перепадов в электрической сети. Эти моменты могут сделать работу устройства нестабильной;
  • способствует созданию резервного объема жидкости, который будет находиться под определенным давлением внутри системы, обеспечивая оптимальный уровень подачи воды в любой точке дома. В среднем объем бака составляет порядка 30 литров, что дает возможность обеспечить жидкостью одну точку на протяжении нескольких минут.

Виды бачков расширения

Используемые бачки расширения являются основной комплектующей устройств водоснабжения, отопительных систем и приборов пожаротушения. Разновидностей всего несколько:

  1. Мембранный бачок (закрытого типа). Представляет собой металлическую капсулу-емкость, которая имеет форму шара или капсулы. Внутри нее пространство разделено при помощи мембраны, для производства которой используется термическая резина. В результате чего образуется две камеры – воздушная и жидкостная. Воздушный клапан следует установить в воздушной камере. Он позволит удалить некоторое количество воздуха в тот момент, когда уровень давления будет существенно повышен. Так жидкость заполняет весь бачок.
  2. Бачок открытого типа. Выглядит как емкость, на дне которой находится специальное устройство, напрямую подключаемое к отопительному устройству (его трубе). К характерным особенностям можно отнести соотношение общего объема жидкости в отопительной системе и того, который находится в расширительном бачке. Объем будет напрямую зависеть от температурного режима внутри системы. Рекомендуется устанавливать бачок в верхней точке отопительного устройства (чердачное помещение). Для уменьшения тепловых потерь возможно использование теплоизолятора. Бачок открытого типа назвать герметичным нельзя, от чего выглядит он не совсем привлекательно, достаточно громоздко, что не позволяет проводить установку в жилых помещениях.

Особенности конструкции

Для начала стоит упомянуть о том, что все аппараты подобного типа имеют существенные конструктивные различия, поэтому путать их между собой не стоит. А вот принцип функционирования мембранного бачка одинаков, в не зависимости от его конструктивных особенностей. Внутри устройства обязательно будет находиться грушевидная прорезиненная мембрана (может иметь цилиндрическую форму). Может встречаться как в виде груши, основание которой будет прикреплено к патрубку входа воды, так и в виде диафрагмы (условно деля имеющееся пространство на две равные части).

Основные отличия между емкостями заключается в том, что мембранные заполняются теплоносителями, которые контактируют со стенками резервуара. А вот для тех бачков, которые используются для водоснабжения, теплоноситель никогда не будет соприкасаться со стенками. Особенно дорогостоящие модели даже оснащены автоматическими устройствами, которые будут регулярно проводить промывку груши. Столько необычное устройство является неотъемлемой частью оборудования, которое отвечают за поставку питьевой воды. Также к отличительным особенностям можно отнести и материал, который используется для изготовления бачков для воды:

  • они могут быть изготовлены из привычной пищевой резины;
  • способные выдержать давление большее, нежели в устройствах, которые предназначены для отопления.

Лучше остальных адаптированы под высокие температуры груш. Принцип функционирования достаточно прост – под воздействием внешних факторов емкость будет наполняться водой, что приведет к растяжению мембраны до установленных пределов. Другая сторона груши не допустит того, чтобы воздух попал во втору половину, которая будет находиться под определенным давлением. Для того, чтобы в бачке присутствовало оптимальное давление, дополнительно устанавливается золотник. В момент, когда прекращается воздействие внешних факторов  давление трубопровода снижается (теплоноситель остывает), мембрана начинает потихоньку выталкивать жидкость обратно.

Как устройство работает

Для установки качественных устройств водоснабжения предусматривается наличие и использование расширительных бачков закрытого типа (мембранного). Внешне напоминает полностью герметичную емкость, в которой находится воздушный и водяной порожек, который разделен между собой мембраной. В камере находится воздух, который поддерживается под определенным давлением, который способен дать оптимальный подпор жидкости.

Функции и устройство

Расширительный бачок закрытого типа используется для поддержания оптимального давления внутри системы, способствующий подаче воды. Для частного водоснабжения рекомендуется использовать бачки закрытого типа. Представляют собой емкости полностью герметичного типа, внутри которых устанавливается ограничительная мембрана. Она условно делит резервуар на две части – водную и воздушную. При помощи электрического насоса наполняется жидкостью первая, при этом объем жидкости в емкости будет зависеть от внутреннего давления.

В тот момент, когда показатель достигнет установленной отметки, насосы автоматически отключатся. Включение произойдет тогда, когда давление станет ниже установленной отметки. В этот же момент жидкость начнет поступать из камеры емкости бака. Цикличность выключений и включений настраивается автоматически, это позволяет продлить срок службы устройства. Установленный манометр позволит проверить уровень давления в любое время. Монтаж производится на поверхности оборудования. Он также настраивается исходя из предпочитаемого диапазона рабочего давления.

Мембранный бак одновременно будет выполнять такие важные функции:

  • защита от преждевременного износа и возможной механической поломки;
  • определенное количество жидкости будет сохранено под рабочим давлением;
  • помогает избежать возможного гидравлического удара, который может быть вызван скачком напряжения в сети или завоздушенностью системы;
  • способствует поддержанию оптимального уровня давление при аварийном прекращении работы насоса.

Если уровень водопотребления не существенен, то включения насоса можно избежать. При этом уровень потребления будет перекрываться только тем объемом, который находится в бачке. Использование подобных устройств имеет ряд существенных преимуществ. Примером может служить низкий процент вероятности загрязнения воды, которая находится внутри устройства. Они практичны, легко устанавливаются и полностью герметичны, что позволяет избежать попадания мусора извне. При этом не следует избегать соблюдения самых обычных правил безопасности. Возможна и самостоятельная установка, но рекомендуется отдать предпочтение подобной работе профессионалу.

Как правильно установить

Исходя из способов установки, устройство может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Что касательно технических отличий, то в большинстве моделей они отсутствуют. Это надо учитывать в момент выбора способа установки одного из мембранных бачков для водоснабжения. Сам процесс установки особых сложностей вызвать не должен, поэтому все необходимые работы можно выполнить самостоятельно, не привлекая третьих лиц. Но при этом должен быть хотя бы минимальный опыт в монтаже сетей водопровода.

Основные правила, которых следует придерживаться:

  • во избежание увеличения гидравлического сопротивления, между устройством насоса и баком не должны монтироваться дополнительные устройства;
  • сам корпус нуждается в качественном заземлении, что поможет избежать электрокоррозии в дальнейшем;
  • сечение используемого патрубка должно равняться или быть больше подсоединяемого трубопровода;
  • подключение рекомендуется проводить при помощи американок – фитингов быстроразъемных, которые используются для подключения к трубопроводам. Они дадут возможность отключить устройство от всех сетей в случае крайней необходимости;
  • монтаж должен проводиться в таком месте, где было бы удобно осуществлять ремонтные и другие типы профилактических работ. Необходимо учитывать размеры комнаты, в которой будет проводиться установка.

Установка такого устройства, как расширительный бак мембранного типа, позволит значительно повысить эффективность всего устройства водоснабжения. Немаловажную роль здесь будет играть выбранный тип установки основного оборудования и соблюдения всех технологий и требований. Если, по каким либо причинам, вы сомневаетесь в своих способностях, стоит доверить все необходимые работы специалистам, которые смогут произвести верные расчеты и уделить внимание всем нюансам касательно технологических особенностей и места установки расширительного бачка. Экономии здесь не место, так как сертифицированные и действительно качественные продукты будут стоить дорого, но и прослужат хорошую службу, избежав дорогостоящих ремонтных работ.

Мембранные баки | Насосы и принадлежности

Доброго дня, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Мембранные баки

Продолжим рубрику «Принадлежности» рассмотрением мембранных баков. Мембранные баки используются для закрытых систем отопления. Предназначены для компенсации увеличения давления в закрытой системе отопления, возникающего при расширении теплоносителя в результате его нагрева. Закрытой системой называют систему отопления, не имеющую контакта с атмосферой. Закрытая система отопления  эксплуатируется с принудительной циркуляцией теплоносителя и предусматривает наличие циркуляционного насоса с «мокрым» или «сухим» ротором.  Системы отопления заполняются специальной (умягченной) водой с температурой, как правило, равной температуре окружающей среды.

При запуске системы отопления в работу котел нагревает теплоноситель. В результате нагрева температура теплоносителя повышается, и происходит его расширение. При нагреве воды на каждые 10°С ее объем увеличивается примерно на 0,3%. Известно, что жидкость несжимаемая  и если систему отопления не оснастить дополнительным, специальным устройством, позволяющим компенсировать температурные расширения, то систему может разорвать. Для предотвращения таких случаев и применяются мембранные (компенсационные) баки. Кроме того, для защиты котельного оборудования системы отопления и самого мембранного бака используются автоматический предохранительный клапан. Монтируются предохранительный клапан непосредственно возле котла на подающем трубопроводе до запорной арматуры. Заводами-производителями автоматические предохранительные клапаны изготавливаются на разные давления: 2,5, 3, 4 бара и далее. Принцип работы предохранительного клапана заключается в следующем: если давление в системе отопления достигло указанного на предохранительном клапане, он начинает сбрасывать теплоноситель в емкость или канализацию, в зависимости от того, куда выведен сбрасывающий патрубок от клапана. При уменьшении давления ниже указанного, клапан автоматически закрывается.

В продаже представлено много мембранных расширительных баков различных фирм. Наиболее известные из них — «Reflex» (Германия), «Elbi», «Zilmet», «Varem», «Aquasystem», (Италия) и многие другие.

Конструкция

Мембранные баки состоит из следующих элементов Рис 1:

Устройство мембранного бака

1 – Металлический корпус – основание. Изготавливается из углеродистой стали методом штамповки. Внутренняя поверхность бака разделена на два объема мембраной. В одном объеме находится воздух, в другом — теплоноситель. Внешняя поверхность бака покрыта эмалью, а внутренняя поверхность – без покрытия. Мембранные баки применяются только в закрытых системах с не агрессивным и нетоксичным теплоносителем;

2 – Резиновая мембрана. Мембрана — диафрагменная, несменяемая, закреплена по периметру бака жестко. В системах отопления нагрев и расширение жидкости, а, следовательно, и нагрузка на мембрану происходит медленно. Однако температура эксплуатации может достигать + 90°С. Главным критерием для выбора материала мембраны бака для системы отопления является ее стойкость к температуре и долговечность. Существуют мембранные баки и со сменной мембраной. Конструкция таких баков аналогична конструкции гидроаккумулятора;

3 – Золотник – используется для закачки в мембранный бак воздуха, а также для проверки давления в воздушной камере при помощи автомобильного манометра;

4 – Штуцер для подключения. Используется для подключения мембранного бака к системе отопления. Обычно наружная резьба 3/4″ или 1″.

5 – Ножки. Используются для установки мембранного бака на пол или основание;

7 – Воздушная полость, в нее закачивается воздух (обычно используется инертный газ – азот)

8 – Полость, заполняемая теплоносителем при нагреве системы отопления.

Подбор, монтаж и настройка

Для выбора мембранного бака, как правило, потребителю предлагается рассчитывать объем баков с помощью формул, в которых учитываются масса параметров. Зачастую рядовому потребителю трудно собрать все необходимые данные для расчета. Расчеты приводить не буду. Существуют более простые методы подбора объема мембранных баков. Один из них определяет объем мембранного бака исходя из объема системы отопления. Емкость мембранного бака составляет примерно 8-10% от объема системы отопления. Например, объем системы отопления составляет 150 литров, объем бака должен составлять 12-15 литров. Мембранные баки обычно устанавливается на обратном трубопроводе в доступном для его обслуживания месте рядом с котлом.

При монтаже необходимо учитывать следующее:

  1. Диаметр подводящего трубопровода к мембранному баку должен быть такого же диаметра, что и подсоединительный штуцер;
  2. Нужно предусмотреть запорный кран со сливом для того, чтобы, не сливая теплоноситель из системы, можно было проверить изначальное давление воздуха в баке;
  3. Перед монтажом нужно проверить давление воздуха в баке, используя обычный автомобильный манометр. Расчет начального давления в воздушной полости. Давления Р0бар=Н(м)/10+0,2 бара. Где Р0 бар – изначальное давление в барах. Н(м) – статическая высота системы отопления, то есть высота от самой нижней точки, до самой верхней точки системы отопления, измеряется в метрах. Например, статическая высота системы составляет 8 метров, значит начальное давление воздуха в баке составляет Р0бар=8(м)/10+0,2=1 бар (1 атм.). Правильная настройка начального давления гарантирует надежную работу всей системы и долгий срок службы мембраны.

 Эксплуатация, обслуживание и ремонт

В изначальном положении на заводе-изготовителе в мембранные баки закачивается азот, при этом заполнен весь объем бака. Мембрана под воздействием давления воздуха растягивается и прижимается к внутренней поверхности бака. По мере увеличения температуры в системе отопления объем жидкости увеличивается, давление в системе возрастает, и теплоноситель начинает поступать в расширительный бак, отжимая мембрану от стенки бака. При этом воздух в воздушной камере бака сжимается. Недостатком такой конструкции бака является то, что в результате разрыва или повреждения мембраны бак невозможно отремонтировать, и его необходимо менять. Однако в системах отопления при правильном подборе объема бака и нормальной работе системы максимальное расширение теплоносителя происходит только в момент запуска системы. В остальных случаях изменение давления происходит плавно, без значительных скачков и колебаний. Поэтому данные баки служат довольно долго. Обязательным условием долгой и надежной эксплуатации мембранного бака является то, что перед началом каждого отопительного сезона необходимо проверять давление воздуха в баке. Для проверки давления воздуха в мембранном баке необходимо:

  1. Закрыть запорный кран со сливом;
  2. Открыть на кране сливную пробку и слить теплоноситель из мембранного бака;
  3. Снять защитную крышку с ниппеля;
  4. Автомобильным манометром проверить давление воздуха в мембранном баке, если давление ниже чем необходимо, то при помощи насоса или компрессора подкачать давление в воздушную полость до нормы;
  5. Проверить мембранный бак на отсутствие утечек воздуха через ниппель;
  6. Закрыть ниппель крышкой;
  7. Закрыть сливной кран;
  8. Открыть запорный кран со сливом;
  9. Проверить давление теплоносителя в системе отопления, при необходимости подпитать систему;

Произвести также осмотр мембранного бака на предмет, нет ли внешних повреждения или признаков коррозии.

Запрещается

  1. Мембранный бак запрещено использовать в системах отопления, где давление выше максимально допустимого, указанного на заводской табличке.
  2. Мембранный бак запрещено использовать в системах с температурой жидкости выше максимально допустимой, указанной на заводской табличке.

На шильдике каждого бака содержится информация о заводе-изготовителе, заводской номер, год изготовления, а также технические данные бака. Перед вводом в эксплуатацию необходимо строго соблюдать указанные значения минимальных и максимальных параметров температуры и давления. Категорически запрещено превышение максимально допустимого рабочего давления в воздушной и водяной полостях бака, как во время эксплуатации, так и при настройке предварительного давления.

Спасибо.

P.S. Понравился пост? Порекомендуйте его в социальных сетях своим знакомым и друзьям.

Еще похожие посты по данной теме:

Выбор подходящей системы удержания груза

С тех пор, как танкеры для сжиженного природного газа (СПГ) впервые начали использоваться в морском мире, системы удержания груза (CCS) занимали производителей оборудования, поставщиков технологий, верфи и проектировщиков.

Эти специализированные изолированные резервуары содержат СПГ, сохраняя его холодным и облегчая транспортировку и доставку газа с одного объекта или судна на другое. Чтобы обеспечить безопасность и эффективность, CCS придерживается высоких стандартов безопасности и соблюдения нормативных требований.Новые технологии необходимо тщательно разрабатывать, оценивать и сертифицировать.

Несмотря на это, технология герметизации грузов процветает, и новые конструкции создаются, сертифицируются и выводятся на рынок. На сегодняшний день заинтересованные стороны, заинтересованные в морской отрасли, могут выбирать из четырех типов CCS, каждый из которых имеет свои преимущества, проблемы и приложения.

Основополагающий регламент CCS

Все CCS подпадают под действие Международного кодекса постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом, i.е., Кодекс IGC. Кодекс, последний раз обновленный в 2016 году, содержит конкретные положения, посвященные CCS. Они касаются ряда аспектов безопасности и конструкции, включая выбор и испытания материалов, предотвращение утечек и вентиляции, а также контроль давления и температуры.

Кодекс IGC также охватывает такие элементы, как одобрение материалов и класс, что делает его окончательным справочным документом для всех классификационных обществ и администраций флага. Для поставщиков технологий и производителей оборудования соблюдение Кодекса IGC всегда является основным критерием при разработке и утверждении нового дизайна CCS.

Азбука независимых танков

Наиболее часто используемые CCS для малых и средних танкеров-газовозов представляют собой независимые резервуары, которые строятся отдельно от самого судна. Независимые танки бывают трех разновидностей.

  • Тип А — призматические резервуары атмосферного типа, содержащие плоские панели и внешнюю изоляцию. Изначально разработанные для танкеров для сжиженного нефтяного газа (LPG), резервуары типа A с тех пор были одобрены для использования на борту танкеров для перевозки сжиженного природного газа.

    Ключевой проблемой при использовании резервуара типа A для СПГ является температура: сжиженный нефтяной газ может храниться при -50 ° C во время транспортировки, в то время как для сжиженного природного газа требуется минимальная температура -160 ° C. Поэтому в резервуарах типа A необходимо установить полный вторичный барьер из соответствующего изоляционного материала, который окружает резервуар.

  • Резервуары типа B — это призматических или сферических резервуаров , используемых в основном для средних и крупных танкеров СПГ.Разработанные на основе принципа «утечка перед отказом», резервуары типа B сконструированы таким образом, чтобы ограничивать образование трещин и утечку СПГ.

    Тем не менее, цистерны

    типа B имеют частичный вторичный барьер в нижней части грузового отсека для устранения утечек в случае их возникновения. Призматические резервуары типа B аналогичны резервуарам типа A по форме и максимальному давлению и обеспечивают лучшую оптимизацию объема, чем их сферические аналоги.

  • Резервуары типа C представляют собой изолированные цилиндрические, двухлепестковые или трехлепестковые резервуары, которые могут находиться под давлением полностью или частично, в зависимости от сжиженного газа, который будет храниться.Цистерны типа C обычно находятся на борту малых и средних танкеров для сжиженного нефтяного газа, а также малых танкеров для перевозки сжиженного природного газа. Резервуары

    типа C не требуют вторичного барьера из-за ограниченного риска утечки или разрушения конструкции. В резервуарах типа C можно хранить СПГ при более высоком давлении, чем в резервуарах типа A или типа B, хотя оптимизация пространства в этих резервуарах меньше.

Новейшие технологии и непревзойденное ноу-хау

GTT предлагает проверенные, безопасные и эффективные технологии для удержания сжиженных газов в криогенных условиях во время транспортировки, хранения на суше или в море.

GTT изначально разработала свои «мембранные» технологии, чтобы снизить стоимость перевозки сжиженного природного газа (СПГ) и погрузки его наливом в трюмы судна. Чтобы справиться с грузом, трюмы необходимо покрыть криогенной футеровкой, выдерживающей нагрузку. Конверты, известные как мембраны, содержат СПГ при температуре -163 ° C, герметизируя его полностью непроницаемым слоем между жидким грузом и корпусом судна, а также ограничивая потери груза из-за испарения.

NO AND MARK SYSTEMS

GTT использует два основных метода создания мембранных резервуаров: системы Mark и NO. Эти системы, одобренные международными классификационными обществами, ответственными за морской транспорт, постоянно совершенствуются в соответствии с эксплуатационными и финансовыми требованиями судовладельцев и изменениями в правилах. Сегодня, благодаря ноу-хау своей опытной команды инженеров, GTT имеет хорошие возможности для расширения своего предложения на новые и многообещающие рынки, предлагая индивидуальные технологические решения для многогазовых судов, малых и средних судов, а также новые приложения для быстрорастущего рынка бункеровок с использованием СПГ в качестве моторного топлива.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Проверенные временем системы мембранной герметизации

GTT, имеющие решающее значение для судоходной отрасли, добились неоспоримого успеха. В системах используются более тонкие и легкие материалы, чем в конкурирующих системах. У них есть несколько отличительных преимуществ:

  • Оптимизация грузовых складских площадей;
  • Снижение затрат на строительство и эксплуатацию судов ;
  • Модульная конструкция, обеспечивающая гибкую сборку в емкостях любого размера без значительных капитальных затрат.

ПОДРОБНЕЕ О ТЕХНОЛОГИЯХ

Типы оборудования для вестерн-блоттинга (клетки и источники питания)

Блоки микрофильтрации Bio-Dot ® и Bio-Dot ® SF обеспечивают воспроизводимые методы связывания белков или нуклеиновых кислот в растворе на мембранах. После того, как образцы загружены в лунки матриц, белки улавливаются мембраной с помощью вакуумной или гравитационной фильтрации.Все последующие этапы инкубации, промывки и обнаружения можно выполнять без удаления мембраны с устройства.

96-луночный прибор Bio-Dot выполняет традиционные сравнения дот-блоттинга, а 48-луночный прибор Bio-Dot SF фокусирует нанесенные образцы в тонкие линии вместо кружков, что упрощает использование денситометра для количественного определения. Оба шаблона образцов взаимозаменяемы и используют один и тот же коллектор для микрофильтрации. Оба аппарата доступны в виде укомплектованного блока, содержащего коллектор для микрофильтрации и шаблон для образцов, или в виде модульного шаблона без основания для коллектора.

Установки Bio-Dot и Bio-Dot SF можно легко стерилизовать автоклавированием или промывкой в ​​спирте или гидроксиде натрия. Агрегаты оснащены уникальной запатентованной уплотнительной прокладкой, которая исключает боковую утечку и возможное перекрестное загрязнение между скважинами. Кроме того, шаблоны образцов расположены так же, как и микропланшеты, что позволяет наносить образцы с помощью стандартной или многоканальной пипетки.

Множественные сравнения образцов упрощаются с помощью устройств микрофильтрации Bio-Dot и Bio-Dot SF. A и B , антиген (человеческий трансферрин), нанесенный на нитроцеллюлозу в каждом ряду устройства Bio-Dot. 1, 100 нг; 2, 50 нг; 3, 25 нг; 4,10 нг; 5, 5 нг; 6, 2,5 нг; 7, 1 нг; 8, 0,5 нг; 9, 0,25 нг; 10,1% BSA в TBS. C и D , антиген наносили на каждый ряд прибора Bio-Dot SF. 1, 100 нг; 2, 50 нг; 3,10 нг; 4, 5 нг; 5, 1 нг; 6, 0,1 нг. Мембраны инкубировали с кроличьим античеловеческим трансферрином. В A и C для визуализации антигена использовали конъюгат Bio-Rad с козьим анти-кроличьим золотом и набор для улучшения золота.В B и D для визуализации антигена использовали конъюгат Bio-Rad с козьим анти-кроличьим AP и реагенты для проявления окраски BCIP и NBT.

Технические характеристики установок микрофильтрации Bio-Dot компании Bio-Rad.

Bio-Dot Bio-Dot SF
Формат образца 96-луночный, формат 8 x 12 48 слотов, формат 6 x 8
Размер колодца Диаметр 3 мм 7 х 0.75 мм
Объем пробы 50–600 мкл 50–500 мкл
Размер мембраны (Ш x Д) 12 x 9 см 12 x 9 см
Автоклавируемость Есть Есть

Экспериментальное и численное исследование плавучего устройства, предотвращающего выплескивание, для резервуаров СПГ мембранного типа

浮 体 を 用 い LNG タ ン ク ス ロ ッ シ ン グ 防止 る 研究

Последние разработки в области морских терминалов и плавучих приложений для производства, хранения и разгрузки сжиженного природного газа (ПСПГ) включают новое требование, согласно которому резервуары для хранения должны обеспечивать неограниченное заполнение СПГ.Если в таких новых системах используются резервуары мембранного типа, возникновение раскачивания в условиях половинной нагрузки становится одной из наиболее важных проблем проектирования. В данной статье авторы предлагают простое плавучее устройство, предотвращающее расплескивание, для установки внутри танка для жидких грузов. Устанавливая устройство на свободную поверхность жидкого груза, исходная свободная поверхность разделяется на две или более подповерхностей, и можно избежать резонансного плескания жидкости, изменяя собственную частоту ее движения.Это плавучее устройство может следить за изменением высоты жидкости в резервуаре во время операций погрузки и разгрузки жидкого груза, что особенно предпочтительно в приложениях FLNG. Авторы исследуют производительность предлагаемого устройства против заплескивания с помощью серии модельных экспериментов и численного моделирования, которые показывают, что характеристики устройства очень многообещающие.

  • URL записи:
  • Сводный URL:
  • Наличие:
  • Авторов:

    • АРАИ, МАКОТО
    • Suzuki, Ryosuke
    • Кишимото, Наохико
    • Андо, Такахиро
  • Дата публикации: 2013

Язык

Информация для СМИ

Предмет / указатель

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 01505840
  • Тип записи:
    Публикация
  • Исходное агентство: Японское агентство науки и технологий (JST)
  • Файлы: TRIS, JSTAGE
  • Дата создания:
    17 января 2014 г. 15:01

Cargo Tank — обзор

1.2.4 Покрытие и проверка покрытия

Нанесение покрытий на цистерны водяного балласта и грузовые танки является основным средством защиты судов от коррозии и признано одним из наиболее важных факторов, влияющих на целостность, стоимость обслуживания и срок службы. Покрытия служат главным образом для сведения к минимуму скорости коррозии, тем самым потенциально задерживая использование встроенных запасов коррозии, включенных в конструктивные размеры судна.

В последние годы промышленность уделяет повышенное внимание последствиям коррозии и требует повышенных характеристик покрытий, используемых для контроля коррозии.Недавно введенные Стандарты характеристик защитных покрытий IMO (IMO 2006) или IMO PSPC определяют требования к сертификации покрытия, подготовке поверхности, нанесению покрытия, проверке и измерениям, а также созданию технического файла покрытия для документирования каждого этапа процесса.

МАКО разработало Единые требования и рекомендации по оценке систем покрытия поверхностей. МАКО требует, чтобы система защитного покрытия в балластных танках для всех типов судов, кроме нефтеналивных судов, поддерживалась как минимум в состоянии покрытия Fair , чтобы избежать ежегодной повторной проверки балластных танков.Определение каждой степени показано в Таблице 1.1 (ABS 2007, Резолюция IMO A.744 (18)).

Таблица 1.1. Оценка условий покрытия судов, кроме танкеров

Оценка / состояние Хорошее Удовлетворительное Плохое
Точечная ржавчина, легкая ржавчина Незначительная & gt; 20% Кромки и сварные швы Твердая окалина Местная поломка > 10%
Общая поломка > 20%

Для нефтеналивных судов, химовозов и двухкорпусных нефтеналивных судов требует, чтобы система защитного покрытия в балластных танках поддерживалась в состоянии покрытия Good , чтобы избежать ежегодной повторной проверки балластных танков (IACS 2004c).Таблица 1.2 показывает определение IACS для каждой степени состояния покрытия.

Таблица 1.2. Оценка IACS условий покрытия цистерн

Оценка / состояние Хорошее Удовлетворительное Плохое
Разрушение покрытия или ржавчина <3%

40 3% & gt; 20%
Область твердой окалины ржавчины & lt; 10% ≥10%
Локальное разрушение покрытия или ржавчина на краю сварных швов & lt; 20% 20–50% > 50%

Состояние покрытия оценивается на основе рассеянного разрушения покрытия, локального разрушения покрытия и линейного разрушения покрытия на кромках.Комбинация этих диаграмм, показанных в качестве примера на рис. 1.3, взятом из ABS 2007, помогает оценить состояние покрытия. Эта плоская область показывает 10% -ную разбивку и оценивается как Удовлетворительно как IMO PSPC, так и Рекомендацией 87 МАКО.

1.3. Пример 10% разбивки на плоскую поверхность, оцененную IMO и IACS Rec. 87 (АБС 2007).

Для распознавания условий в различных областях резервуара, таких как разрушение покрытия и характер коррозии, IACS рекомендует разделить балластный резервуар на логические области, чтобы классифицировать каждую область отдельно.Следовательно, область с самым низким рейтингом будет определять окончательную оценку рассматриваемого балластного танка.

Понятно положительное влияние эффективной системы покрытия резервуаров и трюмов. Выбранное использование высокопрочной стали может вызвать повышенную нагрузку как на сталь, так и на покрытия, при этом больший акцент будет сделан на эксплуатационных характеристиках покрытий. Принятие практики замены водяного балласта может потенциально создать дополнительную нагрузку на конструкцию корпуса. Процесс повторного введения в танки балластной воды, обогащенной кислородом, также может повлиять на долговечность покрытий (ABS 2007).IMO, IACS и другие отраслевые организации продолжают работать над улучшением стандартов, связанных с покрытиями.

Влияние стандартов качества покрытия на процесс судостроения еще предстоит выяснить. В то время как некоторые владельцы танкеров уже какое-то время имеют подробные спецификации окраски, подобные стандартам Tanker Structure Cooperative Forum (TSCF) в своих контрактах на строительство, у других нет. Поскольку все танкеры теперь должны применять PSPC, первоначальные отзывы судостроителей указывают на дальнейшие проблемы, которые необходимо решить, например, возможность погодных условий, влияющих на графики строительства, новый этап сертификации покрытий, высокий спрос на сертифицированных инспекторов по покрытию, большой объем увеличенной документации и, возможно, новый источник конфликта между сторонами по вопросам соблюдения при доставке судна.

Сайт MBR | Дополнительное оборудование для мембранных биореакторов

Кредит: Ecologix

Какое дополнительное оборудование требуется для MBR?

Две ключевые детали дополнительных
оборудование, необходимое для MBR, которое не требуется в классическом активированном
Обработка осадка включает: тонкое просеивание

  • и контроль работы мембранного процесса
  • .

В то время как мембранный биореактор может
эффективно вытеснить первичное осаждение, биообработку и вторичную
разделение твердой и жидкой фаз, а также доочистка сточных вод, классический пруток
экраны толщиной около 6 мм недостаточно селективны для MBR.Такой
относительно крупные фильтры увеличивают риск засорения обеих мембран.
каналы, а для погружных систем — крупнопузырьковые аэраторы.

Оценка экрана для MBR варьируется от 3
мм для плоской листовой мембраны до менее 1 мм для полого волокна.

Управление технологическим процессом — основа
все процессы очистки сточных вод. Подход к проектированию систем управления МБР
руководствуется применением / обязанностями, в частности масштабом, и
конфигурация мембраны. Крупномасштабные коммерческие системы требуют стабильности
эксплуатации, оптимальное использование энергии и химикатов, а также надежный контроль, когда
возникли проблемы с изменениями гидравлических и / или органических нагрузок.

Возможно, наиболее критично, эксплуатация
вне оболочки (в частности, проницаемость и очистка), предусмотренные
поставщик мембранной технологии может аннулировать гарантию.

Термины, относящиеся к оборудованию

Определения некоторых общих вспомогательных
оборудование представлено ниже.

Пескоструйные аппараты

Оборудование, размещенное после грубого сита на входе, работает для удаления крупных и плотных частиц (в основном, песка) путем оседания. Они могут быть сконфигурированы как каналы или циклоны.На крупных предприятиях песок обычно промывают и повторно используют в качестве строительного материала, обычно для дорог.

Грохоты

Оборудование размещено на приточных сооружениях
(грубые фильтры) и после устройства для очистки от грязи и / или до
биологические и мембранные емкости (мелкая сетка) для удаления посторонней тряпки
материал путем просеивания. Грубые грохоты на входе обычно оцениваются как 6 баллов.
мм, и отверстия обычно являются прорезями для этой цели. Прекрасные экраны для
защита мембраны может быть оценена в диапазоне от 0.8 и 3 мм, в зависимости от
мембранного типа и могут иметь щелевые, квадратные или круглые отверстия.

Буферный резервуар

Резервуар, расположенный перед биологическим резервуаром и резервуаром с мембраной, для обеспечения буферизации или выравнивания потока и, таким образом, уменьшения гидравлических скачков.

Мацераторы

Оборудование, используемое для измельчения объемных и волокнистых материалов в самых разных областях применения в системах очистки сточных вод, а также для смешивания и измельчения различных жидких / твердых отложений.Иногда они используются для обработки сит, чтобы уменьшить крупность твердых частиц и позволить им проходить через сито для обработки вместе с основным потоком.

Воздуходувки / компрессоры

Оборудование, используемое для подачи воздуха к аэраторам. Для очистки сточных вод обычно используются нагнетатели, которые работают при более низком давлении и потребляют меньше энергии, чем компрессоры.

Аэраторы

Оборудование для распределения воздуха, размещенное в нижней части биотенка и / или под мембранными модулями для погружных и боковых воздушных реакторов MBR.В аэраторах Biotank используются мелкопузырьковые аэраторы, способствующие растворению кислорода. Мембранные резервуары обычно имеют крупнопузырьковые аэраторы с гораздо большими отверстиями для образования пузырьков, достаточно больших, чтобы обеспечить интенсивную очистку мембраны и / или перемешивание.

Дозирование химикатов

Дозирование химикатов — это приложение
химикатов для таких применений, как коррекция pH, очистка (мембран
и аэраторы, в случае MBR), и дезинфекция. Полный химический
система дозирования обычно включает резервуары для хранения химикатов, дозирующие насосы и
система измерения, мониторинга и контроля мощности дозы.

Насосы

Аппарат или устройство для принудительного перемещения жидкости через оборудование.

Санитарная обработка

Санитарная обработка применяется к любому процессу, который делает воду и / или связанное с ней оборудование санитарными, например, путем очистки или дезинфекции для существенного удаления патогенных или проблемных микроорганизмов в очищенной воде. Часто это подразумевает наличие биопленок, образующихся на внутренних поверхностях насосов, трубопроводов и фитингов, а также в каналах пермеата мембран.

УФ-облучение

Процесс, применяемый при очистке воды и сточных вод, который обеспечивает дезинфекцию за счет передачи ультрафиолетового излучения через воду и инактивации микроорганизмов.Иногда его используют после MBR или мембранного процесса, чтобы обеспечить дополнительную защиту от патогенных бактерий.

Управление осадком / остатками

Остатки — это материалы, образующие отходы от очистки воды и сточных вод, которые для MBR в основном включают ил, сбрасываемый из мембраны и / или биотенка.

Комментарии

Все комментарии модерируются и могут быть отредактированы или удалены в любое время. Вы не должны публиковать что-либо клеветническое, незаконное, оскорбительное или противоречащее нашим принципам политики конфиденциальности.Адреса электронной почты используются только для комментариев. Свяжитесь с [email protected], чтобы удалить или отредактировать комментарий.

Методы переноса вестерн-блоттинга | Thermo Fisher Scientific

Перенос белка — важный этап вестерн-блоттинга, который включает перенос белков, разделенных в геле электрофорезом, на твердую матрицу-носитель. Иммобилизация белка на твердой опорной матрице облегчает обнаружение конкретных белков с помощью антител, направленных против интересующего (-ых) белка (-ов).Типичные твердые матрицы представляют собой мембранные листы из нитроцеллюлозы, ПВДФ или нейлона. В этой статье рассматриваются и сравниваются методы переноса, рассматриваются свойства мембран и причины выбора одного по сравнению с другим, а также приводятся рецепты для различных буферов переноса, используемых при переносе вестерн-блоттинга.

Изучите системы переноса Загрузить техническое руководство по вестерн-блоттингу



Вступление

Вестерн-блоттинг белков был введен Towbin et al. в 1979 году и в настоящее время является рутинным и фундаментальным методом анализа белков.Вестерн-блоттинг, также называемый белковым блоттингом или иммуноблоттингом, использует антитела для идентификации конкретных белковых мишеней, связанных с мембраной; Специфичность взаимодействия антитело-антиген позволяет идентифицировать целевой белок в составе сложной белковой смеси, такой как клеточный или тканевый лизат. Вестерн-блоттинг можно использовать для получения качественных и полуколичественных данных относительно интересующего белка.

Основные этапы западного рабочего процесса: разделение, передача и обнаружение.

Первым этапом процедуры вестерн-блоттинга является разделение белков в образце по размеру с помощью денатурирующего гель-электрофореза (т. Е. Электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия или SDS-PAGE) или нативного PAGE. После электрофореза разделенные белки переносятся или «блотируются» на твердую матрицу-носитель, обычно на мембрану из нитроцеллюлозы или поливинилидендифторида (ПВДФ). В процедурах, где разделение белков не требуется, образец можно наносить непосредственно на мембрану путем нанесения пятен с использованием метода, называемого дот-блоттингом.

Перенос белка из геля на мембрану необходим по двум причинам:
  1. Лучшая управляемость, обеспечиваемая мембраной по сравнению с хрупким гелем
  2. Лучшая доступность целевого белка на мембране для макромолекул, таких как антитела

После переноса мембрана должны быть заблокированы, чтобы предотвратить неспецифическое связывание антитела с поверхностью мембраны. Затем перенесенный белок зондируют последовательно антителами и детектирующим зондом (например,г., фермент, флуорофор, изотоп). Затем используется соответствующий метод для обнаружения локализованного зонда для документирования местоположения и относительной численности целевого белка.

Помимо проблем, связанных с иммунодетекцией в рабочем процессе блоттинга белков, потенциальным препятствием является перенос белков из гелевой матрицы на мембрану. На эффективность переноса белка могут влиять химический состав, толщина геля, молекулярная масса переносимых белков, тип мембраны и используемых буферов для переноса, а также метод переноса.

Способы перевода

Существует множество методов переноса, включая диффузионный перенос, капиллярный перенос, ускоренный нагревом конвекционный перенос, вакуумный блоттинг и электроблоттинг (электроперенос). Среди этих методов электроблоттинг стал наиболее популярным и широко используемым для вестерн-блоттинга, поскольку он быстрее и эффективнее других методов. Существует три способа электропереноса белков из SDS-PAGE или нативных гелей на мембраны:

Электроблоттинг

Методы электроблоттинга или электропереноса основаны на электрофоретической подвижности белков для их удаления из геля.Эти методы включают помещение содержащего белок полиакриламидного геля в непосредственный контакт с участком нитроцеллюлозной мембраны, мембраны из поливинилидендифторида (ПВДФ) или другой подходящей связывающей белок подложкой. Затем пара гель-мембрана «зажата» между двумя электродами, которые обычно погружены в проводящий раствор (буфер для переноса). При приложении электрического поля белки выходят из геля на поверхность мембраны, где они плотно прикрепляются.Полученная мембрана является копией структуры белка, который был в полиакриламидном геле.

Схема вестерн-блоттинга переноса белков из полиакриламидного геля на мембрану.

Мокрый перенос или перенос из резервуара

При выполнении влажного переноса гель сначала уравновешивается в буфере для переноса. Затем гель помещают в «сэндвич для переноса» (фильтровальная бумага-гель-мембрана-фильтровальная бумага), накрывают подушечками и прижимают их к опорной решетке. Поддерживаемый гелевый сэндвич помещается вертикально в резервуар между электродами из нержавеющей стали / платиновой проволоки, и резервуар заполняется буфером для переноса.

Электроперенос нескольких гелей может осуществляться в стандартном полевом варианте, который выполняется либо при постоянном токе (от 0,1 до 1 А), либо при напряжении (от 5 до 30 В) от 1 часа до ночи. Для переноса одного геля существует опция сильного поля, которая может сократить время переноса до 30 минут, но требует использования высокого напряжения (до 200 В) или высокого тока (до 1,6 А) и охлаждения. система для рассеивания огромного выделяемого тепла.

Эффективность переноса 80–100% достижима для белков между 14–116 кДа.Эффективность переноса повышается с увеличением времени переноса и в целом лучше для белков с более низкой молекулярной массой, чем для белков с более высокой молекулярной массой. Однако с увеличением времени возникает риск чрезмерного переноса (удаления, продувки) белков через мембрану, особенно для белков с более низкой молекулярной массой (<30 кДа) при использовании мембран с большим размером пор (0,45 мкм). .

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Рабочий процесс мокрого / резервуарного электропереноса белка для вестерн-блоттинга.

Схема, показывающая сборку типичного аппарата вестерн-блоттинга для переноса в резервуар с положением геля, переносящей мембраны и направлением белка по отношению к положению электрода.

Смотреть: Как выполнить западный влажный перенос с помощью модуля Invitrogen Mini Blot
Изучить: Системы влажного переноса

Полусухой электроблоттинг (полусухой перенос)

В полусухом протеине Передаточный сэндвич помещается горизонтально между двумя пластинчатыми электродами.Скорость переноса улучшена по сравнению с влажным резервуаром за счет максимального увеличения тока, проходящего через гель, а не вокруг него. Для этого количество буфера, используемого при переносе, ограничивается тем, что содержится в сэндвиче для переноса. В этом методе очень важно, чтобы листы мембраны и фильтровальной бумаги были обрезаны до размера геля без выступов, а гель и фильтровальная бумага были тщательно уравновешены в буфере для переноса. Обычно используется очень толстая фильтровальная бумага (толщиной около 3 мм), чтобы удерживать больше буфера для переноса.

Метанол может быть включен в буфер для переноса, но обычно не используется. Электроперенос выполняется либо при постоянном токе (от 0,1 до ~ 0,4 А), либо при напряжении (от 10 до 25 В) в течение от 10 до 60 минут. В методах быстрого блоттинга используются буферы для переноса с более высокой ионной силой без метанола и сильноточный источник питания для сокращения времени переноса менее 10 минут. В быстрых методах сила тока поддерживается постоянной, а напряжение ограничивается максимумом 25 В.

Полусухой перенос электроблоттинга. Блоттер Invitrogen Power Blotter разработан специально для быстрого полусухого переноса белков 10–300 кДа из полиакриламидных гелей на нитроцеллюлозные или PVDF-мембраны за 5–10 минут. Power Blotter оснащен встроенным источником питания, оптимизированным для обеспечения последовательной и высокоэффективной передачи белка при использовании с широко используемыми сборными или самодельными гелями (SDS-PAGE) и мембранами из нитроцеллюлозы или PVDF.

Смотреть: Как выполнить вестерн-блоттинг полусухой перенос с использованием Invitrogen Power Blotter
Изучить: Системы полусухого переноса

Сухой электроблоттинг (сухой перенос)

В методах сухого электроблоттинга используется специальный сэндвич-переносчик содержащие инновационные компоненты, исключающие использование традиционных буферов переноса.Уникальная гелевая матрица (пакет для переноса), включающая буфер, используется вместо буферных резервуаров или пропитанной фильтровальной бумаги. Высокая ионная плотность в гелевой матрице обеспечивает быстрый перенос белка. Во время блоттинга медный анод не выделяет газообразный кислород в результате электролиза воды, что снижает искажение блоттинга. В традиционных методах переноса белка, включая влажный и полусухой, используются инертные электроды, генерирующие кислород. Обычно время переноса сокращается из-за меньшего расстояния между электродами, высокой напряженности поля и высокого тока.Поскольку подготовка буферов не требуется, время установки и очистки значительно сокращается по сравнению с другими методами передачи.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Сухой перенос электроблоттинга. Система сухого блоттинга Invitrogen iBlot 2 обеспечивает быстрый вестерн-перенос без использования буферов. Эта система эффективно удаляет белки из акриламидных гелей за 7 минут или меньше и совместима как с PVDF, так и с нитроцеллюлозными мембранами. Система iBlot 2 имеет производительность, сравнимую с традиционными методами влажного переноса, за небольшую часть времени.

Эффективный и надежный перенос белка из геля на мембрану для блоттинга является краеугольным камнем успешного западного эксперимента по обнаружению. Точность результатов зависит от эффективности переноса метода вестерн-блоттинга.Традиционный мокрый перенос обеспечивает высокую эффективность, но требует времени и практических усилий. Полусухой блоттинг обеспечивает большее удобство и экономию времени по сравнению с традиционным влажным переносом, с гибкостью для использования нескольких типов буферных систем или предварительно собранных или самодельных стопок для переноса. Однако полусухой перенос может иметь более низкую эффективность переноса белков с большой молекулярной массой (> 300 кДа). Сухой электроблоттинг обеспечивает высокое качество переноса в сочетании со скоростью, а также удобство, поскольку для сухого электроблоттинга не требуются дополнительные буферы.

Мокрый перенос Полусухой перенос Сухой перенос
Время переноса мин 60-120 мин 728-7 мин
Требования к буферу для переноса Требуется метанол (~ 1000 мл) Буферы для переноса без метанола (~ 200 мл) Буфер не требуется
Пропускная способность +++ 901 + +
Производительность (эффективность передачи) +++ ++ +++
Простота использования ++ +++ +++ ++
Очистка Обширная очистка после каждого использования, включая удаление отходов опасного метанола Легкая очистка требуется после каждого использования Очень минимальный при расширенном использовании
Особые соображения Для более длинных перемещений может потребоваться охлаждение Можно использовать несколько методов, включая буферы Towbin Требуются предварительно собранные стопки для переноса

940002 мокрого, полусухого и сухого способов переноса.Лизат A431 серийно разводили в геле Novex Tris-Glycine 4-20%. Белки переносили с помощью модуля Mini Blot в резервуаре Mini Gel, устройства переноса iBlot2, Power Blotter и Bio-Rad TransBlot Turbo.

Другие методы переноса

Диффузионный блоттинг

Диффузионный блоттинг основан на тепловом движении молекул, которое заставляет их перемещаться из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. В методах блоттинга перенос молекул зависит от диффузии белков из гелевой матрицы и абсорбции на переносящей мембране.Поскольку абсорбированные белки «удаляются» из раствора, это помогает поддерживать градиент концентрации, который направляет белки к мембране. Первоначально разработанный для переноса белков из гелей ИЭФ (изоэлектрическая фокусировка), диффузионный блоттинг также полезен для других макромолекул, особенно нуклеиновых кислот. Диффузионный блоттинг наиболее полезен при приготовлении нескольких иммуноблотов из одного геля. Блоты, полученные этим методом, также можно использовать для идентификации белков с помощью масс-спектрометрии и анализа белков с помощью зимографии.Извлечение белка обычно составляет 25–50% от общего переносимого белка, что ниже, чем при других методах переноса. Кроме того, перенос белка не является количественным. Диффузионный блоттинг может быть затруднен для очень больших белков в гелях SDS-PAGE, но более мелкие белки обычно легко переносятся.

Вакуумный блоттинг (вакуумный капиллярный блоттинг)

Вакуумный блоттинг — это вариант капиллярного блоттинга, при котором буфер из резервуара втягивается через гель и мембрану для блоттинга в сухую салфетку или другой абсорбирующий материал.Вакуумный блоттинг использует систему сушки геля для пластин или другое подходящее оборудование для сушки геля для вытягивания полипептидов из геля на мембрану, таких как нитроцеллюлоза. Нельзя использовать сильные насосы, потому что высокий вакуум разрушит гель или переносящую мембрану. Гели могут высохнуть через 45 минут под вакуумом, что потребует большого количества резервного буфера. Гели также имеют тенденцию прилипать к мембране после переноса, но регидратация геля может помочь облегчить разделение.

Эффективность переноса вакуумного блоттинга варьируется в пределах от 30 до 65%, с белками с низкой молекулярной массой (14.3 кДа) в верхней части этого диапазона эффективности и высокомолекулярные белки (200 кДа) в нижней части. Как и диффузионный блоттинг, вакуумный блоттинг допускает только качественный перенос.

Блоттинг-мембраны

Наиболее распространенными иммобилизационными мембранами для вестерн-блоттинга являются нитроцеллюлоза, поливинилидендифторид (ПВДФ) и нейлон. Эти мембраны обычно используются, потому что они предлагают:

  • Большое отношение площади поверхности к объему
  • Высокая связывающая способность
  • Расширенное хранение иммобилизованных макромолекул
  • Простота использования
  • Возможность оптимизации для низкого фонового сигнала и воспроизводимость

Мембраны вестерн-блоттинга обычно поставляются в листах или рулонах и обычно имеют толщину 100 мкм с типичным размером пор 0.1, 0,2 или 0,45 мкм. Большинство белков может быть успешно подвергнуто блоттингу с использованием мембраны с размером пор 0,45 мкм, в то время как мембрана с размером пор 0,1 или 0,2 мкм рекомендуется для белков или пептидов с низкой молекулярной массой (<20 кДа).

Нитроцеллюлозные мембраны

Нитроцеллюлозные мембраны — популярная матрица, используемая при блоттинге белков из-за их высокой аффинности связывания с белками, совместимости с различными методами обнаружения и способности иммобилизовать белки и гликопротеины. Нитроцеллюлозные мембраны также можно использовать для следующих целей: саузерн-блоттинг и нозерн-блоттинг, аминокислотный анализ и дот / слот-блот.Нитроцеллюлозные мембраны обладают способностью связывать белок от 80 до 100 мкг / см 2 . Считается, что иммобилизация белков происходит за счет гидрофобных взаимодействий, а высокие концентрации соли и низкие концентрации метанола улучшают иммобилизацию белка на мембране во время электрофоретического переноса, особенно для белков с более высокой молекулярной массой. Нитроцеллюлозные мембраны остаются популярным выбором из-за высокой эффективности необратимого связывания белков.

Мембраны PVDF

Мембраны

PVDF обладают высокой аффинностью связывания с белками и нуклеиновыми кислотами и могут использоваться для таких применений, как вестерн, саузерн, северный и дот-блоттинг.Мембраны из ПВДФ обладают высокой гидрофобностью и должны быть предварительно смочены метанолом или этанолом перед погружением в буфер для переноса. В этих приложениях связывание, вероятно, происходит посредством дипольных и гидрофобных взаимодействий. Мембраны из ПВДФ обладают способностью связывать белок 170-200 мкг / см 2 и обеспечивают лучшее удерживание адсорбированных белков, чем другие носители, из-за большей гидрофобности. Из-за гидрофобности мембран PVDF они являются предпочтительным выбором для гидрофобных белков (т.е.е. мембранные белки). PVDF менее хрупок и хрупок, чем нитроцеллюлоза, и может быть полезен для экспериментов вестерн-блоттинга, требующих многократных циклов повторной обработки (процедур зачистки и повторного зондирования) для различных мишеней с использованием новой комбинации антител.

Нейлоновые мембраны

Заряженные нейлоновые (полиамидные) мембраны связывают белки и нуклеиновые кислоты за счет ионных, электростатических и гидрофобных взаимодействий. Нейлоновые мембраны очень чувствительны, обеспечивают стабильные результаты переноса и обладают способностью связывать белок 480 мкг / см 2 .Высокая долговечность нейлоновых мембран дает преимущества в экспериментах по вестерн-блоттингу, требующих процедур зачистки и повторного зондирования. Существенным недостатком использования нейлоновых мембран для блоттинга является возможность неспецифического связывания и сильного связывания с анионами, такими как SDS.

Сравнение мембран для блоттинга

При выборе мембраны свойства белка (т. Е. Заряд, гидрофобность) и последующее применение будут определять, какую мембрану использовать. Поиск оптимальной мембраны может потребовать экспериментов с вашим конкретным белком на разных мембранах.Знание свойств, преимуществ и недостатков каждой мембраны поможет определить лучший формат для вашего применения.

и электростатический 480 мкг / см 2

Характеристики репробирования Связывающие взаимодействия Связывающая способность Преимущества Недостатки
Нитроцеллюлоза 2 Склонность к более низкому фону Может быть хрупким и хрупким, что ограничивает использование при зачистке и повторном зондировании
PVDF Можно удалить и повторно зондировать Гидрофобный 170 см 2 Тенденция к большей прочности, чем у нитроцеллюлозы Перед использованием необходимо предварительно смочить метанолом или этанолом
Нейлон Можно удалить и перепробовать Ионный, гидрофобный Высокая прочность Высшее неспецифическое связывание с сильными анионами

Изучить: Переносные мембраны

Буферы передачи

Для методов влажного переноса используется несколько различных буферов переноса.Тип используемого буфера зависит от интересующего белка, системы буферизации геля и метода переноса.

В большинстве экспериментов SDS не включается в буфер для вестерн-переноса, поскольку отрицательный заряд, сообщаемый белкам, может заставить их проходить через мембрану. Обычно имеется достаточно SDS, связанного с белками после разделения SDS-PAGE, для эффективного переноса их из геля на подложку мембраны. Для белков, которые склонны к преципитации, добавление SDS в низких концентрациях (<0.01%) может потребоваться. Следует отметить, что добавление SDS в буфер для переноса может потребовать оптимизации других параметров переноса (например, времени, тока) для предотвращения переноса белков через мембрану (также известного как «продувка»).

Метанол включен в большинство составов буферов для переноса, поскольку метанол способствует удалению SDS из белков после разделения с помощью SDS-PAGE, увеличивая их способность связываться с поддерживающими мембранами. Однако метанол может инактивировать ферменты, необходимые для последующих анализов, и может уменьшить размер геля и мембраны, что может увеличить время переноса белков с большой молекулярной массой (150 кДа) с плохой растворимостью в метаноле.Однако в отсутствие метанола белковые гели могут набухать в буферах с низкой ионной силой, поэтому рекомендуется предварительно набухать гели в течение от 30 минут до 1 часа, чтобы предотвратить искажение полосы.

Общие буферы для переноса для влажного переноса

Буфер для переноса Состав Гелевая система Когда использовать
Буксирный буфер для переноса 25 мМ Трис-HcCl, 192 20 мМ (v: v) метанол, pH 8.3 Трис-глициновые гели, трисиновые гели
CAPS Transfer Buffer 10 мМ CAPS, 10% (об: об) метанол, pH 10,5 Трис-глициновые гели, трициновые гели

Целевые 901 белок имеет pI> 8,5; выполнение секвенирования белка по Эдману
Буфер для переноса Bis-Tris 25 мМ бицин, 25 мМ Bis-Tris (свободное основание), 1 мМ EDTA, 20% (об: об) метанол, pH 7,2 Bis- Трис-гели, Трис-ацетатные гели, Трис-глициновые гели Необходимость ограничения модификаций белка во время переноса, выполнение секвенирования белка по Эдману

Изучить: Буферы для переноса

Рекомендуемое чтение

  1. Towbin и др.(1979) Электрофоретический перенос белков из полиакриламидных гелей на нитроцеллюлозные листы: процедура и некоторые применения. PNAS 76: 4350–4354.
  2. Куриен, Б.Т. и Скофилд Р.Х. (2009) Введение в белковый блоттинг. В: Блоттинг и обнаружение белков: методы и протоколы. Нью-Йорк: Humana Press. С. 9–22.
  3. Куриен, Б.Т. и Скофилд, Р.Х. (2009) Неэлектрофоретический двунаправленный перенос одного геля SDS-PAGE с несколькими антигенами для получения 12 иммуноблотов.В: Блоттинг и обнаружение белков: методы и протоколы. Нью-Йорк: Humana Press. С. 55–65.
  4. Westermeier, R., et al. (2005) Блоттинг. В: Элетрофорез на практике. Руководство по методам и применению разделения ДНК и белков , 4-е изд. Нью-Йорк: Wiley-VCH. С. 67–80.
  5. Карей К.П., Сырбаску Д.А. (1989) Фиксация глутаральдегида увеличивает удерживание белков с низкой молекулярной массой (факторов роста), перенесенных на нейлоновые мембраны для вестерн-блоттинга. Анал. Biochem.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *