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氣壓罐的選型計算與技術要求
發布時2015-07-12 19:5425
氣壓罐廣泛應用于中央空調循環水穩壓,蒸水供應膨脹系統,采暖系統循環水補水穩壓,消防給水系統補水穩壓,變頻給水穩壓,鍋爐補水,氣壓式給水等場合。以下就氣壓罐選型計算與技術要求作一簡單的介紹。
 
氣壓罐調節水量不是氣壓罐的容積,而是氣壓罐在此壓力范圍內的調節容積,在變頻供水系統上,為最大限度的利用氣壓罐的體積,可把氣壓罐預充一定壓力氣體(設為P0 MPa),這樣能使氣壓罐內氣囊產生一定的收縮性。
生活管網變頻供水恒壓值為P1(MPa),壓力下限(水泵退出保壓壓力)P2=P1-0.03(MPa),在正常情況下,夜間用水主要是沖馬桶及其他少量用水量為Q(m³/h),水泵每小時啟停次數為N。 那么,如果氣壓罐在P1與P2壓力范圍內的調節水量大于1/N(m³)。 
假設需要選用的氣壓罐容積為V,氣壓罐預充壓力為P2,則由波義耳(Robert Boyle)氣體定律,在一定溫度下氣體壓力(P)與容積(V)乘積等于常數的原理,即
PV = 定值,P1*V1=P2*V2=P*V
其中:P=氣壓罐預充氣體壓力
V=氣壓罐體積(也為初始狀態預充氣體的體積)
V1=系統壓力為P1時氣壓罐氣體的體積
V2=系統壓力為P2時氣壓罐氣體的體積
由以上可知:
P1*V1=P2*V2=P0*V
V1=P0*V/P1  V2=P0*V/P2
氣壓罐的調節容積:
△V=V2-V1=(P1-P2)*P0*V/(P1*P2)=Q/N(m³)
V=Q*P1*P2/〔N*0.03〕 (m³)
由上可知:當Q , P1,P2,P0給定時,氣壓罐體積V越大,夜間每小時水泵啟停次數越少,系統越節能。
例如:一般夜間23點到次日凌晨4點每戶至少沖馬桶一次,100戶的供水系統夜間小流量Q≈0.1m³/h。當P1=0.8,P2=0.77,P0=0.25時,
(1)如果選擇容器內徑600(mm),容器高1735(mm),溶積為V=0.34m³的氣壓罐,計算可得:夜間每小時水泵啟停次數N=6;
(2)如果選用V=40L的氣壓罐,夜間每小時水泵啟動次數N=51;
(3)如果該氣壓罐的預充氣壓P0=0.2Mpa, 則每小時水泵啟停次數為N=10次。
可見,大容積氣壓罐會減少水泵啟停頻率及系統能耗,另外,由于容積大蓄壓能力更強,更能有效減少水錘對管道及水泵的影響。然而大容積氣壓罐價格不菲,所以在選擇氣壓罐時應根據泵房實際情況選擇大小適宜的氣壓罐,一般易選擇300-400L氣壓罐為宜。
 
氣壓罐技術要求
 
1. 罐體為SUS304不銹鋼(經過內防腐處理)(氣壓罐為全封閉壓力水容器,一般由于隔膜質量及漏氣會使隔膜破裂,隔膜破裂不易察覺,因而水與罐體直接接觸,從衛生安全考慮罐體宜采用SUS304不銹鋼。)
2. 橡膠隔膜:屈撓實驗達到300萬次不龜裂,衛生要求符合GB/T 17219-1998之規定。
3. 該穩壓罐一次充氣可常年使用,性能穩定可靠。
4. 氣水分離,囊內為水,罐囊之間為氣,水質不受污染。 
5. 所采用的壓力罐應具有《壓力容器生產制造許可證》和質量技術監督部門出具的質量、安全性能檢驗報告等相關證件。
6. 使用前根據使用壓力現場充氣定壓。
7. 隔膜式氣壓罐其它技術要求見《二次供水工程技術標準》。

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