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隔膜式氣壓罐工作原理 如何選擇氣壓罐的容積和壓力等級

本文章由注冊用戶 天空之城 上傳提供 2023-09-02 評論 0
摘要:隔膜式氣壓罐又叫密閉式氣壓罐、隔膜式膨脹水罐,簡稱氣壓罐,是一種穩壓設備,用于系統中起緩沖壓力波動及部分給水的作用。在熱力系統中,隔膜氣壓罐有兩個重要指標參數:容積和壓力等級。下面就來介紹氣壓罐的容積和壓力等級選型計算方法以及隔膜式氣壓罐工作原理。

一、隔膜式氣壓罐工作原理

隔膜式氣壓罐是由鋼質外殼,橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)內膽(dan)構成的(de)(de)儲能器件,橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)把水(shui)室和氣(qi)室完全隔開,當(dang)外界有壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)水(shui)充入隔膜(mo)式(shi)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)水(shui)罐的(de)(de)內膽(dan)時,密封在罐內的(de)(de)空(kong)氣(qi)被壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮,根據波(bo)義耳氣(qi)體(ti)定律,氣(qi)體(ti)受(shou)到壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮后(hou)體(ti)積(ji)變小,壓(ya)(ya)(ya)(ya)力升(sheng)高儲存能量,壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮氣(qi)體(ti)膨脹(zhang)可以將橡(xiang)膠(jiao)隔膜(mo)內的(de)(de)水(shui)壓(ya)(ya)(ya)(ya)出罐體(ti)。隔膜(mo)式(shi)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)罐廣泛應用于中央空(kong)調循環水(shui)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)(ya),蒸水(shui)供應膨脹(zhang)系(xi)統(tong),采暖(nuan)系(xi)統(tong)循環水(shui)補水(shui)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)(ya),消防給(gei)水(shui)系(xi)統(tong)補水(shui)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)(ya),變頻給(gei)水(shui)穩(wen)(wen)壓(ya)(ya)(ya)(ya),鍋(guo)爐補水(shui),氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)式(shi)給(gei)水(shui)等場合。

1、罐內部隔膜(mo)結構保(bao)證(zheng)了(le)水不與罐壁接觸,因(yin)此罐壁內部無(wu)銹蝕,外部無(wu)凝(ning)露(lu)現象,使用壽命大大延長(chang)。

2、橡膠隔膜可(ke)舒張20萬次以(yi)上,充氣后可(ke)長期使用。

3、可(ke)以有效的平緩(huan)水系統中的壓力波動(dong),減少水泵的起(qi)停頻率(lv)。

4、隔膜為食(shi)品級天然橡膠隔膜可以(yi)應用在(zai)飲用水系統中(zhong)。

二、如何選擇氣壓罐的容積和壓力等級

氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐有兩個(ge)重(zhong)要(yao)指標參(can)數(shu):容積和壓(ya)(ya)(ya)力等級。容積就(jiu)是(shi)該(gai)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐的(de)穩壓(ya)(ya)(ya)能力的(de)重(zhong)要(yao)指標,壓(ya)(ya)(ya)力等級是(shi)指該(gai)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐的(de)最大承壓(ya)(ya)(ya)能力。選型主要(yao)就(jiu)是(shi)對這兩個(ge)參(can)數(shu)進行量(liang)化(hua)的(de)過(guo)程,參(can)數(shu)量(liang)化(hua)后對照規格型號表即可。

1、氣壓罐有效容積的計算方法

根據氣壓罐的(de)用途領(ling)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(qi)壓罐的(de)(de)(de)容(rong)積之前(qian),我們要(yao)知道系統中水(shui)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)流量Q、水(shui)泵(beng)(beng)功(gong)率(lv)(lv)這兩個重要(yao)參數(shu)(shu),因(yin)為水(shui)泵(beng)(beng)流量越大對氣(qi)壓罐的(de)(de)(de)容(rong)積要(yao)求(qiu)就越大,水(shui)泵(beng)(beng)功(gong)率(lv)(lv)主要(yao)是影響水(shui)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)啟(qi)停次數(shu)(shu),功(gong)率(lv)(lv)越大單(dan)位時間內的(de)(de)(de)啟(qi)停次數(shu)(shu)就要(yao)求(qiu)越少(shao),特(te)別是工頻(pin)啟(qi)動水(shui)泵(beng)(beng)時,水(shui)泵(beng)(beng)啟(qi)動電(dian)流能達到(dao)額定電(dian)流的(de)(de)(de)3-4倍,頻(pin)繁啟(qi)停會造成電(dian)機過熱損壞絕緣繞組。

式中:

V:系(xi)統(tong)所需的(de)有效(xiao)容積,單位(wei)L。

K:水泵(beng)的工作(zuo)系數,根據(ju)功率變(bian)化而(er)變(bian)化,水泵(beng)功率和工作(zuo)系數K的對應關系式如下:

Q:水泵的額定流(liu)量(liang),單位(wei)L/min。

P2:水泵停(ting)機壓力,單(dan)位Bar或公斤力。

P1:水泵啟動壓力,單位Bar或(huo)公斤力。

P0:氣壓罐的預充壓力(li),單位Bar或公斤(jin)力(li)。

k:氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的有(you)(you)(you)效系(xi)數(shu),因為氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的總容(rong)積(ji)并不(bu)(bu)代表有(you)(you)(you)效容(rong)積(ji),還要去除(chu)膠囊(nang)的自身體(ti)(ti)積(ji)以及(ji)膨脹系(xi)數(shu),一般取1.2-1.5不(bu)(bu)等(deng),但(dan)這個要根據氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)性(xing)質決定,并不(bu)(bu)是(shi)所(suo)有(you)(you)(you)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)都是(shi)按照這個系(xi)數(shu)選(xuan),新型的那(nei)種輕(qing)型氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)有(you)(you)(you)效容(rong)積(ji)相(xiang)對較(jiao)大(da)(da),老款那(nei)種重型氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(體(ti)(ti)積(ji)非常龐(pang)大(da)(da)的那(nei)種)膠囊(nang)有(you)(you)(you)效容(rong)積(ji)相(xiang)對較(jiao)低,應該放大(da)(da)系(xi)數(shu),所(suo)以,選(xuan)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)也(ye)并不(bu)(bu)是(shi)看(kan)著(zhu)體(ti)(ti)積(ji)越大(da)(da)越好。

(2)用于暖通、空調、過爐等熱水系統


式中:

V:氣(qi)壓(ya)罐(guan)的有效容積,單位(wei)L。

C:系(xi)統中水的總容量,包括過爐、管道(dao)、散(san)熱器等(deng),單(dan)位L。

e:水的膨脹(zhang)系數,下面是(shi)不(bu)同溫度下水的膨脹(zhang)洗漱包,標準設備中的e推薦取值(zhi)0.0359(90℃)時。

P0:氣壓(ya)罐的預(yu)充壓(ya)力,單位Bar或公斤力。

P1:系統中(zhong)的(de)上限壓力,即(ji)安全閥(fa)的(de)起跳(tiao)壓力,單位Bar或公斤力。

k:氣壓(ya)罐(guan)的有效(xiao)系數,因為(wei)氣壓(ya)罐(guan)的總容積并不代表(biao)有效(xiao)容積,還要(yao)去除膠囊的自身體積以及膨脹系數,一般取1.2-1.5不等。

3、氣壓罐的壓力等級選擇

氣(qi)壓(ya)罐壓(ya)力等級就是氣(qi)壓(ya)罐的(de)最大(da)耐壓(ya)能力,如果(guo)系統最大(da)壓(ya)力超過氣(qi)壓(ya)罐的(de)承壓(ya)能力就有(you)爆膠囊(nang)和罐體的(de)危險(xian)。

系統(tong)最大壓力(li)要看(kan)水(shui)泵的(de)壓力(li)曲(qu)線(xian),這(zhe)個正規廠(chang)家(jia)的(de)產品數(shu)據手(shou)冊都有(you)水(shui)泵性能曲(qu)線(xian),不能根(gen)據標(biao)注的(de)額定揚程(cheng)去選,遵循以(yi)下原則:

計算(suan)出來的(de)系統最大壓力(li)<氣壓罐的(de)最大承壓,并且要留0.1MPa左(zuo)右(you)的(de)安全(quan)余(yu)量為宜。

水(shui)泵揚程和(he)壓力的換算(suan)關系(xi)式如下:

100米揚程÷10≈10公斤力或10千克(ke)力或Bar,100米揚程÷100≈1MPa

值得注意的是(shi),氣壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)有(you)預充(chong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li),只有(you)水(shui)(shui)泵壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)大于氣壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)的預充(chong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)才能起到作(zuo)用,否則介質是(shi)無法壓(ya)(ya)(ya)入氣壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)內部,也就是(shi)失去(qu)應(ying)有(you)作(zuo)用,例如(ru)水(shui)(shui)泵揚(yang)程15米左右(you),如(ru)果選擇的氣壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)預充(chong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)是(shi)2公斤(jin),則此時氣壓(ya)(ya)(ya)罐(guan)是(shi)無作(zuo)用的。

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。不建(jian)議選(xuan)擇重型傳統那種SQL型氣壓(ya)罐(guan),除了(le)體積大(da),實際上有效容積都是比較小的。

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