压力容器

隔膜气压罐稳压罐容积和压力的选型计算方法

发布时间:2023/11/8 19:03:39   

气压罐又名稳压罐,主要用于水系统中稳定压力的作用,广泛用于二次供水和暖通领域。主要原理是利用外界水压和胶囊及罐里预充空气相互作用实现胶囊自动膨胀和收缩,从而对水压的变化有一定缓冲作用达到稳压目的,并且能消除部分因为水泵瞬间启停情况带来的水锤效应。因此,气压罐在水系统中的作用至关重要缺一不可。

气压罐有两个重要指标参数:容积和压力等级。容积就是该气压罐的稳压能力的重要指标,压力等级是指该气压罐的最大承压能力。选型主要就是对这两个参数进行量化的过程,参数量化后对照规格型号表即可。

气压罐有效容积的计算方法

根据气压罐的用途领域不一样,主要分以下两种:

1、用于二次供水的恒压供水、工业补水中的定压补水

计算气压罐的容积之前,我们要知道系统中水泵的流量Q、水泵功率这两个重要参数,因为水泵流量越大对气压罐的容积要求就越大,水泵功率主要是影响水泵的启停次数,功率越大单位时间内的启停次数就要求越少,特别是工频启动水泵时,水泵启动电流能达到额定电流的3-4倍,频繁启停会造成电机过热损坏绝缘绕组。

式中:

V:系统所需的有效容积,单位L

K:水泵的工作系数,根据功率变化而变化,水泵功率和工作系数K的对应关系式如下:

Q:水泵的额定流量,单位L/min

P2:水泵停机压力,单位Bar或公斤力

P1:水泵启动压力,单位Bar或公斤力

P0:气压罐的预充压力,单位Bar或公斤力

k:气压罐的有效系数,因为气压罐的总容积并不代表有效容积,还要去除胶囊的自身体积以及膨胀系数,一般取1.2-1.5不等,但这个要根据气压罐性质决定,并不是所有气压罐都是按照这个系数选,新型的那种轻型气压罐有效容积相对较大,老款那种重型气压罐(体积非常庞大的那种)胶囊有效容积相对较低,应该放大系数,所以,选气压罐也并不是看着体积越大越好。

欧标轻型胶囊式隔膜气压罐传统重型SQL囊式隔膜气压罐

2、用于暖通、空调、过炉等热水系统

式中:

V:气压罐的有效容积,单位L。

C:系统中水的总容量,包括过炉、管道、散热器等,单位L

e:水的膨胀系数,下面是不同温度下水的膨胀洗漱包,标准设备中的e推荐取值0.(90℃)时。

P0:气压罐的预充压力,单位Bar或公斤力。

P1:系统中的上限压力,即安全阀的起跳压力,单位Bar或公斤力。

k:气压罐的有效系数,因为气压罐的总容积并不代表有效容积,还要去除胶囊的自身体积以及膨胀系数,一般取1.2-1.5不等。

气压罐的压力等级选择

气压罐压力等级就是气压罐的最大耐压能力,如果系统最大压力超过气压罐的承压能力就有爆胶囊和罐体的危险。

系统最大压力要看水泵的压力曲线,这个正规厂家的产品数据手册都有水泵性能曲线,不能根据标注的额定扬程去选,遵循以下原则:

计算出来的系统最大压力<气压罐的最大承压,并且要留0.1MPa左右的安全余量为宜。

水泵扬程和压力的换算关系式如下:

米扬程÷10≈10公斤力或10千克力或Bar,米扬程÷≈1MPa

值得注意的是,气压罐有预充压力,只有水泵压力大于气压罐的预充压力才能起到作用,否则介质是无法压入气压罐内部,也就是失去应有作用,例如水泵扬程15米左右,如果选择的气压罐预充压力是2公斤,则此时气压罐是无作用的。

气压罐样式和材质选择

气压罐宜选择轻型欧标囊式的囊式气压罐,所谓囊式就是里面有个胶囊,水都是充入胶囊里面,全程不和壳体接触,胶囊通常采用三元乙丙橡胶制造,清洁卫生符合饮用水标准,一点都没必要选择不锈钢外壳的。因为气压罐的核心组件在于胶囊,如果胶囊坏了,就算不锈钢壳体也失去对应作用。

不建议选择重型传统那种SQL型气压罐,除了体积大,实际上有效容积都是比较小的。



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