水泵气压罐(或称压力罐)的基本知识
一、什么是气压罐
气压罐也称膨胀罐或压力罐,用于闭式水循环系统中,起到平衡水量及压力的作用,避免安全阀频繁开启和自动补水阀频繁补水。气压罐除起到容纳膨胀水的作用外,还能起到补水箱的作用,气压罐充入氮气,能够获得较大容积来容纳膨胀水量,高、低压气压罐可利用本身压力并连向稳压系统补水。
二、气压罐的定义与作用
气压罐用于系统中用于系统中起缓冲压力波动及部分给水的作用,在热力系统中主要是用来吸收工作介质因温度变化增加的那部分体积;在供水系统中主要用来吸收系统因阀门、水泵等开和关所引起的水锤冲击,以及夜间少量补水使水系统主泵休眠从而减少用电,延长水泵使用寿命。起缓冲压力波动及部分给水的作用,在热力系统中主要是用来吸收工作介质因温度变化增加的那部分体积;在供水系统中主要用来吸收系统因阀门、水泵等开和关所引起的水锤冲击,以及夜间少量补水使供水系统主泵休眠从而减少用电,延长水泵使用寿命。
气压罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中,在系统内水压轻微变化时,气压罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用,能保证系统的水压稳定,水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
三、气压罐工作原理
气压罐用于系统中时,当系统压力大于预充气体的压力,在系统压力的作用下,会有一部分工作介质进入气囊内(对隔膜式来讲是进入罐体内),直到气囊外氮气的压力和系统的压力达到平衡;当系统压力升高,再次大于预充气体的压力,又会有一部分介质进入囊内,压缩囊和罐体间的气体,气体被压缩压力升高。
当升高到跟系统压力一致时,介质停止进入;反之,当系统压力下降,系统内介质压力低于囊和罐体间的气体压力,气囊内的水会被气体挤出补充到系统内,使系统压力升高,直到系统工作介质压力跟囊和罐体间的气体压力相等,囊内的水不再外系统补给,维持动态的平衡。
四、气压罐的安装
气压罐一般安装在系统的回水端、水泵出水口。
1、供暖系统气压罐一般安装在系统的回水端,小容量的气压罐一般直接连到系统管道上;
2、气压罐附近尽可能安装安全阀,避免在系统膨胀异常的时候损坏气压罐和系统其他部件;
3、供水系统中气压罐应安装在水泵的出水口,缓冲泵在起、停时候的水锤,保护系统管道;
4、气压罐的安装位置应便于检修。
五、气压罐的结构(以常用的隔膜式及气囊式气压罐为例)
隔膜式气压罐是由罐体、气囊、法兰盘(进/出水口)及充放气口四部份组成。
2、气囊为EPDM环保橡胶(三元乙丙橡胶);
3、气囊与罐体之间的预充气体出厂时已充好,一般无需自己加气,除非你需要更大的预冲压力。
4、法兰盘一般也为碳钢材质,也有不锈钢材质的,通常隔膜式气压罐容积越大接口会越大,一般在1寸左右,可以按照自己的需求来选择接多少通的阀,方便使用。
5、外形分带支脚跟不带支脚及立式与卧式之分,可按照自己安装的需求来选择。
6、结构图所示:罐体于气囊之间是出厂时预充的氮气,罐体外面为烤漆层,进出水口直接用三通或金属软管连接到系统,排气阀接口可及时排出系统和气囊内的水溢出的空气,也可用闸阀直接关死,以免水从顶部溢出,防尘帽下面是充/放气口,可补充氮气或放掉一部分气体。
给水设备在结构上较多采用“水泵组+电控”的形式。一般来说,和生产用水定时定量供应不同,生活用水量变化曲线较大,而且具有明显的时间特性,因此,生活给水设备应具有“多用水、多耗电;少用水、少耗电”的节能特点。
怎么选择合适的气压罐呢?
气压罐是水泵可以进入睡眠状态的前提条件,利用水的压缩性极小的性质,用外力将水储存在罐内,气体受到压缩压力升高,当外力消失压缩气体膨胀可将水排除。由于水的压缩比远远小于气体,当管网有小流量的泄漏可造成压力大幅度的下降,可使水泵频繁启动。如电控泵直接向用户供水,就必需配备气压罐,缓解水泵频繁启动。
七、气压罐的技术参数
1、隔膜式气压罐与气囊式气压罐的区别(如图):
对隔膜式气压罐来讲,罐体中间的隔膜将罐体分成二部分,一部分在罐体和隔膜之间预充有一定压力的氮气,另外一部分是用来储水。而气囊式气压罐则是气囊在罐体内,气囊是用来储水,在气囊与罐体之间预冲有一定压力的氮气,根据自己的需求,可分别预冲不同压力的氮气,其气囊用来储水,达到介质水不与罐体接触,避免了罐体的损伤。
2、隔膜式气压罐与气囊式气压罐的技术参数:
最大工作压力:8bar
最高工作温度:-10
预充压力:2.5bar
八、气压罐的运算方法:
为避免水泵频繁启动,气压罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量(L/min),计算公式如下:V = K×Amax×Pmax×Pmin/(Pmax- Pmin) ×Ppre
K = 水泵的工作系数,随水泵功率不同而变化,具体见下表:
P(HP) |
1-2 |
2-4 |
5-8 |
9-12 |
>12 |
K |
0.25 |
0.375 |
0.625 |
0.875 |
1 |
Amax = 水泵的最大流量(L/min)
Pmax = 水泵的最高工作压力(水泵停机时系统的压力)
Pmin = 水泵的最低工作压力(水泵启动时系统的压力)
Ppre = 气压罐的预充压力
V = 气压罐的体积
其中1PS(马力)= 0.735KW
例如:一恒压供水设备水泵功率为4PS,水泵最大流量为
由上表可知:水泵功率为4HP时,K=0.375
V = K×Amax×Pmax×Pmin/( Pmax- Pmin) ×Ppre
= 0.375×120×7×2.2/(7-2.2)×2 =
气压罐型号里面没有
九、气压罐的分类
1、按用途来分:太阳能高温气压罐、空调气压罐、变频供水气压罐、恒压供水气压罐、无负压气压罐、不锈钢气压罐。
2、按压力等级来分:可分为l10公斤VAV系列、16公斤VBV系列及25公斤VKV系列
3、按耐温程度来分:可分为耐温
4、按材质来分:可分类碳钢系列及不锈钢系列
5、按外形来分:可分为立式隔膜式气压罐及卧式隔膜式气压罐,其中立式隔膜式气压罐又分为带支脚及不带支脚的2种类型,通常
十、气压罐的型号(典型)
1、VS-VSV太阳能高温气压罐
最大工作压力:8bar
预充压力:2.5bar
工作温度:
外部烤漆颜色:Rosso/white/白色RAL9010
气囊:EPDM
2、VR空调气压罐
最大工作压力:5bar(VR35-50)
10bar(VR
预充压力:1.5bar
工作温度:
外部烤漆颜色:Rosso/Red/红色RAL3000
气囊:EPDM
3、VAV变频供水气压罐
最大工作压力:10bar
预充压力:1.5bar(VAV35-150)
2bar(VAV200-500)
工作温度:
外部烤漆颜色:Bu/Blue/蓝色PAL5015
气囊:EPDM
4、VBV恒压供水气压罐
最大工作压力:16bar
预充压力:2bar
工作温度:
外部烤漆颜色:Bu/Blue/蓝色PAL3000
5、VAO无负压气压罐
最大工作压力:10bar
预充压力:1.5bar(VAO18-150)
2bar(VAO200-300)
工作温度:
外部烤漆颜色:Bu/Blue/蓝色PAL5015
气囊:EPDM
最大工作压力:10bar
预充压力:1.5bar
2bar(AVX200、AHX200)
工作温度:
外部烤漆颜色:INQX/STANLESSSTEEL
气囊:EPDM
十一、气压罐的维护
1、气压罐出厂时预充压力已设定,一般在1BAR-3.5BAR,用户若认为压力不适合本系统运行,须使用压力表边测试边充、放气,或与供应商取得联系,不得擅自充、放气;
2、测试气压罐气囊时建议直接用水测试,避免使用锐利的器件碰触气囊;
3、若气压罐在特殊场合使用,应咨询供应商,以便有相关的膜体对应使用;
4、气压罐的工作介质一般为水、水和防冻液的混合物(混合液浓度不得高于50%),其他介质需向供应商咨询;
5、气压罐预充膨胀每年一检,发现膨胀下降应及时充气;
6、气压罐罐体注明工作温度和最大工作膨胀,应遵照使用;
7、应根据实际选用所需气压罐的大小,气压罐过小会引起安全阀的频繁起跳和自动补水阀的频繁补水;
8、气压罐的最大工作膨胀跟其罐体上标注的预充膨胀一一对应,如果因使用需要改变了其预充膨胀,最大工作膨胀随之改变,基本遵循以下规律,预充膨胀减小,其最大工作膨胀随之减小,具体减小到多少需要经过计算;预充膨胀增大其最大工作膨胀不变。
十二、气压罐的注意事项
1、罐体安装管路后,若有不妥处,顺螺丝口拧下,不可硬掰,超出罐体承受的力度将会导致损坏罐子。
2、安装时罐体应固定牢固,以防运输损坏接口。
技术部
2013-12-12
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