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供暖系统和生活热水系统中膨胀罐如何安装及安装位置

(2013-04-20 15:42:47)
标签:

膨胀罐

安装位置

恒压点

水泵

吸入口

分类: 包头采暖系统组件
供暖系统和生活热水系统中膨胀罐如何安装?安装在哪里是正确位置?

目前市场上的隔膜式膨胀罐形状大致有两种:扁平型及圆柱型,前者又分为方扁及圆扁两种,因为其体积小,大多安装在壁挂锅炉或小型落地锅炉里面,在锅炉出厂时已经配备;但由于他们的容积较小(5-12 升左右),所以在系统设计时还需要重新计算膨胀量。如果厂家配备的膨胀罐不能满足系统要求则需要增加膨胀罐。圆柱型膨胀罐体积及容量更大(容量通常在 2-50 升左右) ,因此也更多安装在系统上。他们的接口通常为 3/4”或 1”,一般垂直安装,由于其本身及容纳的水的重量,通常需要使用固定夹来支撑。

尽管膨胀罐的工作原理允许其水平或垂直安装,但在膨胀罐非垂直安装时有其它顾虑:一是系统的空气泡可能会因此滞留在膨胀罐水箱一侧,空气泡里的氧气会腐蚀罐体;二是在膨胀罐没有支撑或支撑不好的情况下,膨胀罐的重量作用在接口上可能造成接口断裂。因此建议膨胀罐都垂直安装。 

膨胀罐内部的压力一部分受到预充空气温度的影响。罐体温度越高,预充空气的温度相应越高。尽管在计算膨胀罐时已经考虑了空气升温带来的升压,但在安装时仍需考虑减少膨胀罐自身升温的措施。将系统的接口与膨胀罐的接口延长 0.5-1 米能有效降低膨胀罐自身升温。这对于 90℃水温以上的系统尤为重要。 

在膨胀罐的接口处最好安装自闭阀,这样易于将膨胀罐从系统上拆换而不影响系统。接口上端的泄水阀方便将膨胀罐内的压力及残存的水放掉。 

大多数隔膜式膨胀罐的预压空气会保存数年。但是定期对空气舱的压力进行检测非常必要,建议每年用气压表检测空气压力:如果打开空气阀有水流出,这表明膨胀罐隔膜已穿孔,需要更换新的膨胀罐。新更换的膨胀罐在安装前必须将空气预充压力调节到设定压力;如果空气压力变低,则需要从系统上拆下膨胀罐,用空气压缩机或自行车气筒补气到设定压力然后装回系统。 

在封闭循环的系统中,水量是一定的(包含膨胀罐里面的水),水泵无论开关与否它都不会改变。膨胀罐的空气舱装有密闭加压的空气,压缩空气舱的空气使其压力升高就是让更多的水进入膨胀罐,使空气舱的空气膨胀压力降低将膨胀罐里面的水推回到系统。膨胀罐相对于系统水泵的安装位置至关重要, 它会在水泵运行时影响系统的工作。这个改变空气压力的水必须来自于或返回到系统的某个地方,然而系统的水是不能被压缩的,所以无论水泵开还是关,上述系统压力的改变是不可能发生的,因此说膨胀罐在其与系统连接的地方水压是恒定的,这就称为膨胀罐恒压点。值得注意的是, 恒压点是在水温不变的情况下相对于水泵开关时压力变化的恒压点。 

膨胀罐必须安装在靠近水泵吸入口的地方。 

欧美等国家习惯使用psi作单位,在中国我们一般把气体的压力用“公斤”描述,单位是“kg/cm^2”(一公斤压力就是一公斤的力作用在一个平方厘米上);而在国外常用的单位是“Psi”,具体单位是“lb/in2”, 就是“磅/平方英寸”。把所有的单位换成公制单位就可以算出:1bar≈14.5psi  1psi=6.895kPa=0.06895bar 。

供暖系统和生活热水系统中膨胀罐如何安装及安装位置

这是一个水平铺设的封闭式循环系统,系统的起始压力约为 10 psi,即水泵未运行时的压力,这时系统每一点的压力均相等(图中实线表明水泵未运行时系统各点的压力)。当水泵开启后(假定其扬程为 9 psi),其吸入端与出水端马上形成压差。但是膨胀罐与系统的接口处压力不变。水泵形成的压差、管道的阻力及膨胀罐的压力恒定点构成了一个新的系统压力分布情况(如图中虚线所示)。从虚线部分的压力可以看出,在水泵运行时,几乎系统所有部分的压力均有升高。这是较理想的状态,因为它能促使气体从排气阀排出,而且它使溶解的空气为溶液状态,减小了水泵入口出现汽蚀的可能性。从膨胀罐接口到水泵吸入口会因管道阻力有一小点可以忽略不计的压力损失。所有图中的数据均为指示性的。实际的数据会因流量、水流特征及管道口径而定。

供暖系统和生活热水系统中膨胀罐如何安装及安装位置

当膨胀罐(不正确地)安装在水泵出水口的时候在水泵运行时的压力情况,膨胀罐与系统连接点的压力始终保持不变,无论水泵开关与否。这造成在水泵运行时系统大多数地方的压力降低。水泵吸入端的压力从 10 psi 降低到了 2psi。这种情况非常不理想,因为它不利于排气,而且还易造成水泵汽蚀现象发生。 

虚线的压力分布可以看出, 自系统右上角到水泵的吸入端均为负压。如果在这一段有排气阀或管道及阀门稍微的泄漏,空气会在水泵循环时被吸入系统内。而水泵入口端的绝对压力降低,因此水泵汽蚀的可能性增大,尤其是在高温水运行的情况下。 

注意:在很多供暖系统中,补水系统通常与膨胀罐接口的三通处连接,由于连接点是恒压点,所以在水泵运行时额外的补水系统的水不会灌入系统中。 

以上内容是通过网上收集的素材整理出来的,如有不妥之处,欢迎同行指导。
 
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