Expansionsgefäße
Geschlossene Expansionsgefäße sind Sicherheitseinrichtungen für Anlagen, in denen ein flüssiger Wärmeträger - hauptsächlich Wasser - zum Transport der Wärme bzw. der Kälte vom Erzeuger bis zu den Verbrauchern eingesetzt wird.
Ein Expansionsgefäß besteht aus zwei Kammern, die mittels einer hochwertigen Membran voneinander getrennt sind. Bei Expansionsgefäßen von EDER ist diese als Sackmembrane ausgeführt, das Anlagenmedium ist vollständig umschlossen. Eine Berührung mit der Blechwand des Behälters wird verhindert, wodurch Korrosion vermieden wird. Der Wasserraum dient zur Aufnahme der Volumenänderung beim Aufheizen. Der Druck im Gasraum drückt das Medium bei Abkühlung wieder in das System zurück.
Expansionsgefäße finden in folgenden Anlagen ihr Haupteinsatzgebiet:
Ein fehlender oder falsch eingestellter Gasvordruck im Expansionsgefäß beeinträchtigt die gesamte Funktion der Anlage.
Es ist daher unumgänglich, eine individuelle Überprüfung und Anpassung vor jeder Inbetriebnahme bzw. jährlich wiederkehrend durchzuführen.
Wie bereits erwähnt, hat der Gasvordruck die Aufgabe, das Ausdehnungsvolumen bei Abkühlung in die Anlage zurückzudrücken und auch das Expansionsgefäß gegen Überfüllung zu schützen.
Fehlt der Druck oder ist er zu klein, so nimmt das Expansionsgefäß schon bei geringen Anlagentemperaturen so viel Wasser auf, dass in der Aufheizphase kein Platz mehr für die physikalische Ausdehnung vorhanden ist.
Ebenso sinkt aufgrund der Überbeanspruchung der Membrane die Lebensdauer des Expansionsgefäßes.
Ist der Gasvordruck auf die Membrane zu groß, reduziert sich das mögliche Aufnahmevolumen und die Funktion der Anlage ist ebenfalls gestört.
Da im Betrieb im Gas- und Wasserraum stets derselbe Druck herrscht, muss zur Überprüfung des Gasvordruckes das Expansionsgefäß auf der Wasserseite druckentlastet werden.
Hier sind spezielle Armaturen, sogenannte Wartungseinheiten, entwickelt worden, die eine Überprüfung auch ohne Entleeren der Anlage möglich machen.
Die Messung ist mit herkömmlichen Reifendruckmanometern durchführbar. Der notwendige Druck im Gasraum ist abhängig von der statischen Anlagenhöhe über dem Anschlusspunkt des Expansionsgefäßes.
Bei Temperaturen über 100°C muss er um den Wert des Verdampfungsdruckes erhöht werden. Ebenso muss in diesem Fall die Membrane gegen Übertemperatur geschützt werden.
Nachdem der Gasvordruck an die Anlage angepasst wurde, kann das System auf den entsprechenden Anlagendruck gefüllt werden.
Expansionsgefäße werden nach den einschlägigen Normen wie z.B. EN12828 berechnet. Fehlerhaft oder zu klein dimensionierte Expansionsgefäße beeinträchtigen ebenso wie ein falsch eingestellter Gasvordruck die gesamte Funktion der Anlage.
Zu klein dimensionierte oder defekte Expansionsgefäße sind nicht in der Lage, das gesamte Ausdehnungsvolumen aufzunehmen. Während des Aufheizvorganges geht daher ein Teil der Ausdehnung über das Anlagensicherheitsventil verloren.
Beim Abkühlen fehlt dieses Volumen und der Druck sinkt unter seinen Minimalwert ab, es entsteht teilweise sogar Unterdruck und die Anlage holt sich über diverse Bauteile (Stopfbuchsen, Lufttöpfe, etc.) Luft als Ausgleich, Korrosion und Zirkulationsprobleme sind die Folge.
Um die einwandfreie Funktion der Anlage zu gewährleisten, ist auf eine ausreichende und korrekte Dimensionierung des Expansionsgefäßes großes Augenmerk zu legen.
Bei der Inbetriebnahme und Wartung von Eder Sicherheitsexpansionsgefäßen ist es wichtig, folgende Punkte zu berücksichtigen:
In den folgenden Videos zeigen wir Ihnen, wie Sie ein elko-flex Expansionsgefäß in Betrieb nehmen und warten.
Mit unseren (online) Tool Elko-online bieten wir Ihnen die Möglichkeit, die Dimensionierung, die Expansionsgefäße oder Expansionsautomaten nach aktuellstem Normstandard EN12828:2013 auszulegen.
Weitere Informationen zur Berechnung der Dimensionierung des Expansionsgefäßes finden Sie auch in unserem Handbuch für Expansionsgefäße. Dort finden Sie auch technische Informationen über unsere Produkte und Zubehör.
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