熱水器膨脹罐用於系統中起緩衝壓力波動及部分給水的作用,在熱力系統中主要是用來吸收工作介質因溫度變化增加的那部分體積;在供水系統中主要用來吸收系統因閥門、水泵等開和關所引起的水錘衝擊,以及夜間少量補水使供水系統主泵休眠從而減少用電,延長水泵使用壽命。
基本介紹
- 中文名:熱水器膨脹罐
- 作用:緩衝壓力波動
- 工作原理:波義耳氣體定律
- 結構:罐體、氣囊、進/出水口
結構,工作原理,分類,選型,
結構
膨脹罐—由罐體、氣囊、進/出水口及補氣口四部份組成。罐體一般為碳鋼材質,外面是防鏽烤漆層;氣囊為EPDM環保橡膠;氣囊與罐體之間的預充氣體出廠時已充好,無須自己加氣。
工作原理
膨脹罐的工作原理:當外界有壓力的水進入膨脹罐氣囊內時,密封在罐內的氮氣被壓縮,根據波義耳氣體定律,氣體受到壓縮後體積變小壓力升高,直到膨脹罐內氣體壓力與水的壓力達到一致時停止進水。當水流失壓力減低時膨脹罐內氣體壓力大於水的壓力,此時氣體膨脹將氣囊內的水擠出補到系統,直到氣體壓力與水的壓力再次達到一致時停止排水。
分類
膨脹罐分為氣囊式和隔膜式兩種,前者在使用的過程中水與罐體內壁完全不接觸,所以杜絕了生鏽和水質的二次污染,是目前市場上的主流產品,代表有深圳得汛的義大利Aquasystem膨脹罐;隔膜式膨脹罐是早期第一代的產品,工作時有一半的罐體內壁直接與水接觸,容易鏽蝕,嚴重影響其使用壽命,目前已逐步淡出市場。
選型
熱力系統中(鍋爐、空調、熱泵、熱水器等)AQUASYSTEM膨脹罐的選型
V=
C=系統中水總容量(包括鍋爐、管道、散熱器等)
e=水的熱膨脹係數(系統冷卻時水溫和鍋爐運行時的最高水溫的水膨脹率之差,見下表),標準設備中e=0.0359(90℃)
P1=膨脹罐的預充壓力 P2=系統運行的最高壓力(即系統中安全閥的起跳壓力)
V = 膨脹罐的體積
例如:
系統水總溶劑為400L的鍋爐,安全閥起跳壓力為3bar.應該選用多大體積的膨脹罐?
V = == 38.3L
按選大不選小原則,最接近的是50L的膨脹罐,即該系統需選用VAV50
定壓系統中(變頻供水、恆壓供水等)AQUASYSTEM膨脹罐的選型
為避免水泵頻繁啟動,膨脹罐的調節容積應滿足一定時間的水泵流量(L/min),計算公式如下:
V = K×Amax×
K = 水泵的工作係數,隨水泵功率不同而變化,具體見下表:
Amax = 水泵的最大流量(L/min)
Pmax = 水泵的最高工作壓力(水泵停機時系統的壓力)
Pmin = 水泵的最低工作壓力(水泵啟動時系統的壓力)
Ppre = 氣壓罐的預充壓力
V = 氣壓罐的體積
其中1HP(馬力)= 0.735KW
例如:
一恆壓供水設備水泵功率為4HP,水泵最大流量為120L/min,系統壓力低於2.2bar時水泵自動啟動,系統壓力達到7bar時,水泵自動停機,氣壓罐預充壓力為2bar,該系統要選用多大的氣壓罐?
由上表可知:水泵功率為4HP時,K=0.375
V = K×Amax×
= 0.375×120×= 80L
正好氣壓罐型號裡面有80L的,所以直接選用VAV80即可。