一、隔膜式氣壓罐工作原理
隔膜式氣壓罐是由鋼質外(wai)殼,橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)內(nei)膽構成的儲能器件,橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)把水(shui)(shui)(shui)室和(he)氣(qi)室完(wan)全(quan)隔開,當外(wai)界有壓(ya)力(li)的水(shui)(shui)(shui)充入隔膜(mo)式(shi)氣(qi)壓(ya)水(shui)(shui)(shui)罐的內(nei)膽時,密封在罐內(nei)的空(kong)氣(qi)被壓(ya)縮(suo),根據波義耳氣(qi)體(ti)(ti)定律,氣(qi)體(ti)(ti)受到壓(ya)縮(suo)后體(ti)(ti)積(ji)變小,壓(ya)力(li)升(sheng)高儲存(cun)能量,壓(ya)縮(suo)氣(qi)體(ti)(ti)膨(peng)脹(zhang)(zhang)可以(yi)將橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)內(nei)的水(shui)(shui)(shui)壓(ya)出罐體(ti)(ti)。隔膜(mo)式(shi)氣(qi)壓(ya)罐廣泛應(ying)用于中央空(kong)調循(xun)環水(shui)(shui)(shui)穩壓(ya),蒸水(shui)(shui)(shui)供應(ying)膨(peng)脹(zhang)(zhang)系統(tong),采暖系統(tong)循(xun)環水(shui)(shui)(shui)補(bu)(bu)水(shui)(shui)(shui)穩壓(ya),消防給(gei)水(shui)(shui)(shui)系統(tong)補(bu)(bu)水(shui)(shui)(shui)穩壓(ya),變頻給(gei)水(shui)(shui)(shui)穩壓(ya),鍋(guo)爐(lu)補(bu)(bu)水(shui)(shui)(shui),氣(qi)壓(ya)式(shi)給(gei)水(shui)(shui)(shui)等場合。
1、罐(guan)內(nei)部隔膜結構(gou)保證了水不與(yu)罐(guan)壁接(jie)觸,因(yin)此罐(guan)壁內(nei)部無銹(xiu)蝕,外部無凝露現象(xiang),使用(yong)壽命大大延長。
2、橡膠隔膜可舒張20萬次(ci)以(yi)上,充(chong)氣后可長期使用。
3、可(ke)以有效的(de)平緩(huan)水(shui)系統中的(de)壓力波(bo)動,減少水(shui)泵的(de)起(qi)停頻率(lv)。
4、隔(ge)膜(mo)為食品級天然橡膠隔(ge)膜(mo)可以應用在(zai)飲用水系統(tong)中。
二、如何選擇氣壓罐的容積和壓力等級
氣壓(ya)(ya)罐有兩個(ge)重要指(zhi)標(biao)參數:容(rong)積和壓(ya)(ya)力(li)等級。容(rong)積就是該氣壓(ya)(ya)罐的(de)(de)(de)穩壓(ya)(ya)能力(li)的(de)(de)(de)重要指(zhi)標(biao),壓(ya)(ya)力(li)等級是指(zhi)該氣壓(ya)(ya)罐的(de)(de)(de)最大(da)承壓(ya)(ya)能力(li)。選型主要就是對這兩個(ge)參數進(jin)行量化的(de)(de)(de)過程,參數量化后對照(zhao)規格型號表即可。
1、氣壓罐有效容積的計算方法
根據氣壓(ya)罐的用(yong)途領域不一樣,主要分以下兩種:
(1)用于二次供水的恒壓供水、工業補水中的定壓補水
計算氣壓(ya)罐(guan)的容積之前,我們要知道系統中水(shui)泵(beng)(beng)(beng)的流(liu)量Q、水(shui)泵(beng)(beng)(beng)功率這(zhe)兩個(ge)重要參數,因為水(shui)泵(beng)(beng)(beng)流(liu)量越(yue)大對氣壓(ya)罐(guan)的容積要求就(jiu)越(yue)大,水(shui)泵(beng)(beng)(beng)功率主(zhu)要是影(ying)響(xiang)水(shui)泵(beng)(beng)(beng)的啟(qi)停次數,功率越(yue)大單(dan)位時間(jian)內的啟(qi)停次數就(jiu)要求越(yue)少,特別是工頻(pin)啟(qi)動水(shui)泵(beng)(beng)(beng)時,水(shui)泵(beng)(beng)(beng)啟(qi)動電流(liu)能達(da)到額定電流(liu)的3-4倍,頻(pin)繁啟(qi)停會(hui)造成電機(ji)過熱(re)損壞(huai)絕緣(yuan)繞組。
式中:
V:系統所(suo)需的有效容積(ji),單位L。
K:水泵的工作(zuo)系(xi)數,根據功率變化而變化,水泵功率和工作(zuo)系(xi)數K的對應(ying)關系(xi)式(shi)如(ru)下:
Q:水泵的額定流(liu)量,單位L/min。
P2:水泵停機壓力,單位Bar或公斤力。
P1:水(shui)泵啟動壓力,單位Bar或公斤力。
P0:氣壓(ya)罐(guan)的預充壓(ya)力(li),單位Bar或公斤力(li)。
k:氣(qi)壓罐(guan)的(de)(de)有(you)(you)效系數(shu)(shu)(shu),因為(wei)氣(qi)壓罐(guan)的(de)(de)總容積并不(bu)代表(biao)有(you)(you)效容積,還要(yao)去除(chu)膠囊(nang)的(de)(de)自身體積以及膨脹系數(shu)(shu)(shu),一般(ban)取(qu)1.2-1.5不(bu)等(deng),但這個要(yao)根據氣(qi)壓罐(guan)性質決定,并不(bu)是(shi)所(suo)有(you)(you)氣(qi)壓罐(guan)都是(shi)按照這個系數(shu)(shu)(shu)選,新型的(de)(de)那種(zhong)(zhong)輕(qing)型氣(qi)壓罐(guan)有(you)(you)效容積相(xiang)對(dui)較大,老款那種(zhong)(zhong)重型氣(qi)壓罐(guan)(體積非常龐大的(de)(de)那種(zhong)(zhong))膠囊(nang)有(you)(you)效容積相(xiang)對(dui)較低,應該放大系數(shu)(shu)(shu),所(suo)以,選氣(qi)壓罐(guan)也(ye)并不(bu)是(shi)看著(zhu)體積越大越好。
(2)用于暖通、空調、過爐等熱水系統
式中:
V:氣壓罐的(de)有(you)效容積,單位L。
C:系統中水(shui)的總容量,包括過爐(lu)、管(guan)道、散熱器等,單位L。
e:水的(de)膨脹系數,下(xia)(xia)面是不同溫(wen)度下(xia)(xia)水的(de)膨脹洗漱(shu)包,標準設備中的(de)e推(tui)薦(jian)取值0.0359(90℃)時(shi)。
P0:氣壓(ya)罐(guan)的(de)預(yu)充(chong)壓(ya)力,單位(wei)Bar或公(gong)斤力。
P1:系統中的上(shang)限壓力,即安全閥的起(qi)跳壓力,單位Bar或公(gong)斤(jin)力。
k:氣(qi)壓罐的有(you)效系(xi)數,因(yin)為氣(qi)壓罐的總容(rong)積(ji)(ji)并不代表有(you)效容(rong)積(ji)(ji),還要去除膠囊的自身體積(ji)(ji)以及膨脹系(xi)數,一般取1.2-1.5不等(deng)。
3、氣壓罐的壓力等級選擇
氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)壓(ya)(ya)(ya)力(li)等級就是氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)的最(zui)大耐壓(ya)(ya)(ya)能力(li),如(ru)果系統(tong)最(zui)大壓(ya)(ya)(ya)力(li)超過氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)的承壓(ya)(ya)(ya)能力(li)就有爆膠囊和罐(guan)體的危(wei)險。
系(xi)統最大壓力要看(kan)水(shui)泵的(de)(de)壓力曲線,這個正(zheng)規(gui)廠(chang)家(jia)的(de)(de)產品數據(ju)手冊都有水(shui)泵性能曲線,不能根據(ju)標注的(de)(de)額定揚程去選,遵循以下原則(ze):
計(ji)算(suan)出來(lai)的(de)系統(tong)最大(da)壓(ya)力<氣壓(ya)罐(guan)的(de)最大(da)承壓(ya),并且要留0.1MPa左右(you)的(de)安全余量為宜。
水泵揚程和壓力(li)的換算關(guan)系式如(ru)下(xia):
100米(mi)揚程÷10≈10公斤力或10千克(ke)力或Bar,100米(mi)揚程÷100≈1MPa
值(zhi)得注(zhu)意的(de)是(shi)(shi),氣(qi)壓(ya)(ya)罐有(you)預(yu)充(chong)壓(ya)(ya)力(li),只有(you)水(shui)泵壓(ya)(ya)力(li)大于(yu)氣(qi)壓(ya)(ya)罐的(de)預(yu)充(chong)壓(ya)(ya)力(li)才(cai)能起到作(zuo)用,否則(ze)介質是(shi)(shi)無法(fa)壓(ya)(ya)入氣(qi)壓(ya)(ya)罐內部,也就是(shi)(shi)失去應(ying)有(you)作(zuo)用,例如(ru)(ru)水(shui)泵揚程15米左右,如(ru)(ru)果選擇的(de)氣(qi)壓(ya)(ya)罐預(yu)充(chong)壓(ya)(ya)力(li)是(shi)(shi)2公斤,則(ze)此時氣(qi)壓(ya)(ya)罐是(shi)(shi)無作(zuo)用的(de)。
4、氣壓罐樣式和材質選擇
氣壓罐宜選擇輕型歐標囊式的囊式氣壓罐,所謂囊式就是里面有個膠囊,水都是充入膠囊里面,全程不和殼體接觸,膠囊通常采用三元乙丙橡膠制造,清潔衛生符合飲用水標準,一點都沒必要選擇不銹鋼外殼的。因為氣壓罐的核心組件在于膠囊,如果膠囊壞了,就算不銹鋼殼體也失去對應作用。不(bu)建議選(xuan)擇重型(xing)傳統那種SQL型(xing)氣壓罐(guan),除了體積大,實際(ji)上(shang)有效容(rong)積都是(shi)比較小的。