AQUASYSTEM膨脹罐選型公式及產(chǎn)品知識
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膨脹罐的相關(guān)服務(wù)
一．定壓系統(tǒng)中AQUASYSTEM膨脹罐的選型
定壓系統(tǒng)中（變頻供水、恒壓供水等）AQUASYSTEM膨脹罐（氣壓罐、壓力罐）的選型
為避免水泵頻繁啟動(dòng)，膨脹罐的調(diào)節(jié)容積應(yīng)滿足一定時(shí)間的水泵流量（L/min），計(jì)算公式如下：
K = 水泵的工作系數(shù)，隨水泵功率不同而變化，具體見下表：
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 = 水泵的最高工作壓力（水泵停機(jī)時(shí)系統(tǒng)的壓力，此處壓力為絕對壓力）
Pmin = 水泵的最低工作壓力（水泵啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的壓力，此處壓力為絕對壓力）
Ppre = 氣壓罐的預(yù)充壓力（此處壓力為絕對壓力）
V = 氣壓罐的體積
其中1HP（馬力）= 0.75KW
例如：
一恒壓供水設(shè)備水泵功率為4HP，水泵最大流量為120L/min,系統(tǒng)壓力低于2.2bar時(shí)水泵自動(dòng)啟動(dòng)，系統(tǒng)壓力達(dá)到7bar時(shí)，水泵自動(dòng)停機(jī)，氣壓罐預(yù)充壓力為2bar，該系統(tǒng)要選用多大的氣壓罐？
由上表可知：水泵功率為4HP時(shí)，K=0.375
氣壓罐型號里面沒有72L的，所以直接選用最接近的型號80L的VAV80即可。
二．供暖系統(tǒng)中Aquasystem膨脹罐的選型計(jì)算
熱力系統(tǒng)中（鍋爐、空調(diào)、熱泵、熱水器等）AQUASYSTEM膨脹罐的選型
C = 系統(tǒng)中水總?cè)萘浚òㄥ仩t、管道、散熱器等）
e = 水的熱膨脹系數(shù)（系統(tǒng)冷卻時(shí)水溫和鍋爐運(yùn)行時(shí)的最高水溫的水膨脹率之差，見下表），標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中
e=0.0359（90℃）
P1=膨脹罐的預(yù)充壓力（絕對壓力） P2=系統(tǒng)運(yùn)行的最高壓力（絕對壓力）
V = 膨脹罐的體積
例如:
系統(tǒng)水總?cè)莘e為400L的鍋爐,安全閥起跳壓力為3bar.應(yīng)該選用多大體積的膨脹罐
按選大不選小原則，最接近的是35L的膨脹罐，即該系統(tǒng)需選用VAV35
經(jīng)驗(yàn)公式：
空調(diào)、熱泵系統(tǒng)：
5P以下機(jī)用2L，即VR2
5-10P機(jī)用5L，即VR5
10-18P機(jī)用8L，即VR8
1P（匹）= 2.5KW
鍋爐、熱水器系統(tǒng)：
功率為1000Kcal/h的鍋爐或熱水器，其系統(tǒng)水總?cè)莘e為10-20L
1Kcal/h（大卡/小時(shí)）= 1.163W
三．意大利Aquasystem膨脹罐（氣壓罐、壓力罐）的選型技巧和速算公式
工作中經(jīng)常有客戶打電話來詢問膨脹罐（氣壓罐、壓力罐）該如何選型，如果按傳統(tǒng)的方法算系統(tǒng)水的膨脹體積很多客戶都覺得太麻煩，結(jié)合我們意大利Aquasystem在空調(diào)中的應(yīng)用，我跟大家分享一下我們常用的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，也是一個(gè)速算公式吧，可能沒有算系統(tǒng)膨脹水體積那個(gè)方法準(zhǔn)確，但一般情況下不會有什么問題的，具體如下：
5-10P 選用意大利Aquasystem的5L膨脹罐VR5
10-18P選用意大利Aquasystem的8L膨脹罐VR8
18-30P選用意大利Aquasystem的12L膨脹罐VR12
30-45P選用意大利Aquasystem的18L膨脹罐VR18
45-60P選用意大利Aquasystem的24L膨脹罐VR24
其中制冷量KW和P的換算關(guān)系為1 P ≈ 2.5KW
四．膨脹罐預(yù)充氣體的說明
通常膨脹罐都會要求每半年檢查一下預(yù)充氣體壓力，最近某品牌聲稱其膨脹罐可以使用多年不會發(fā)生漏氣現(xiàn)象，中間無需維護(hù)，對于此說法稍作推敲便可發(fā)現(xiàn)存在不實(shí)之處。
第一，該品牌產(chǎn)品頂部充氣針閥仍然采用的是O型圈密封，材質(zhì)仍然是丁晴橡膠，所謂O型圈就是橫斷面為O型的密封圈，并沒有任何特殊之處。工作時(shí)氣體的氣壓會反復(fù)變化，橡膠在沖擊之下會發(fā)生疲勞，時(shí)間一長便有微量氣體泄露；
第二， 隔膜式膨脹罐，隔膜式膨脹罐的內(nèi)膜是通過內(nèi)卡箍繃緊在膨脹罐內(nèi)壁上，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其隔膜只有與罐體接觸的一圈受力，每一次工作循環(huán)這一圈位置的橡膠都會反復(fù)折疊一次，局部極易產(chǎn)生疲勞，甚至破裂從而導(dǎo)致氣體泄漏。而氣囊式膨脹罐是在罐體內(nèi)置了一個(gè)氣囊，氣囊被法蘭端面均勻固定，工作時(shí)整個(gè)氣囊均勻受力，折疊位置隨機(jī)變化，不易產(chǎn)生固定位置疲勞，使用壽命更長，為隔膜式壽命5倍；
第三， 因?yàn)槠涓裟な怯每ü烤o壓在罐體內(nèi)壁上的，在氣體受擠壓時(shí)會導(dǎo)致罐體產(chǎn)生微小的變形，從而與隔膜形成微小的空隙，這些微小的空隙會將預(yù)充的氣體泄露出去，這種漏氣的膨脹罐用一段時(shí)間如果不再補(bǔ)充氣體就不能起到穩(wěn)壓作用；
第四， 膨脹罐預(yù)充壓力一般為1.5bar，而擅自提高預(yù)充壓力到2bar，在4bar相同工況下，膨脹罐吸收的介質(zhì)的能力將會減低20%！危害到整個(gè)系統(tǒng)。
綜上可知，膨脹罐在五年內(nèi)不用充氣保養(yǎng)是不可能的，如果真的有這么先進(jìn)的密封技術(shù)，那么奔馳寶馬奧迪還要裝胎壓監(jiān)控裝置嗎？還明文要求定期檢測胎壓嗎？
膨脹罐也像汽車一樣需定期檢測預(yù)充壓力！
五．氣壓罐的容積與氣壓罐可調(diào)容積的區(qū)別
工作中，經(jīng)常有客戶認(rèn)為氣壓罐的容積就是其可調(diào)容積，或者搞不清楚兩者之間的關(guān)系，這里需要指出的是，氣壓罐可調(diào)容積不是氣壓罐的容積，而是氣壓罐在此壓力范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)容積，在變頻系統(tǒng)上，為最大限度的利用氣壓罐的體積，可把氣壓罐預(yù)充氣體的壓力和水泵的啟動(dòng)壓力下限設(shè)為一致，這樣當(dāng)氣壓罐內(nèi)的水全部補(bǔ)充到系統(tǒng)后水泵恰好啟動(dòng)，這里以意大利Aquasystem氣壓罐在變頻供水系統(tǒng)上的應(yīng)用來舉例說明一下：
例如：生活管網(wǎng)變頻供水恒壓值為P1=0.5MPa，壓力下限(水泵再啟動(dòng)壓力)P2=0.15MPa，在正常情況下，假設(shè)管網(wǎng)夜間用水量為15L/h，在夜間水泵停止工作按7h(22:00－5:00)計(jì)算，用水量為105L，那么，如果氣壓罐在P1與P2壓力范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)水量大于105L，即可保證水泵睡眠7小時(shí)，因此，選用調(diào)節(jié)容積在略大于105L的氣壓罐是比較合適的，如選用調(diào)節(jié)容積大大超出105L(上述壓力范圍內(nèi))的氣壓罐，雖然水泵的間歇時(shí)間更長，但超過7小時(shí)已經(jīng)開始進(jìn)入用水階段，延長睡眠時(shí)間已無意義，配套的小氣壓罐與過大體積氣壓罐具有使水泵相同的間息時(shí)間，因此，不是氣壓罐體積越大效果越好。
以意大利Aquasystem氣壓罐為例，假設(shè)需要選用的氣壓罐容積為V，氣壓罐預(yù)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(shù)的原理，即PV = 定值，P1×V1=P2×V2=P×V
其中：P=氣壓罐預(yù)充氣體壓力
V=氣壓罐體積（也為初始狀態(tài)預(yù)充氣體的體積）
V1=系統(tǒng)壓力為P1時(shí)氣壓罐氣體的體積
V2=系統(tǒng)壓力為P2時(shí)氣壓罐氣體的體積
由以上可知：0.5V1=0.15V2=0.15V
V1=0.3V2 V2=V
氣壓罐的可調(diào)容積△V=V－V1=0.7V=105L
V=150L
即應(yīng)該選用體積為150L的氣壓罐，以意大利Aquasystem氣壓罐為例，正好有150L的型號與之對應(yīng)，直接選用VAV150即可，如果計(jì)算結(jié)果是160L，因?yàn)闅鈮汗扌吞柕南拗疲?50L以上就是200L了，所以按選大不選小和就近原則，應(yīng)該選擇對應(yīng)200L的VAV200。
六．膨脹罐預(yù)充壓力,膨脹罐最大工作壓力,預(yù)充壓力與最大工作壓力的詳細(xì)計(jì)算分析
按照PV/T=定值來進(jìn)行不同條件下膨脹罐氣囊內(nèi)進(jìn)水量的多少計(jì)算，假設(shè)整個(gè)過程中氣體的溫度不變，即在膨脹罐內(nèi)氣體體積和壓力變化時(shí)，其乘積PV是不變。
定義：
P 氣體的壓強(qiáng)（平時(shí)習(xí)慣叫壓力，絕對壓強(qiáng)而不是表壓）
V 氣體的體積
P0 氣體的初始壓力
V0 氣體的初始體積（忽略膨脹罐氣囊的厚度的話應(yīng)該就是罐的體積）
假設(shè)大氣壓為1bar
絕對壓力=表壓+大氣壓
1.膨脹罐預(yù)充壓力為1.5bar，按膨脹罐的最大工作壓力來計(jì)算，此時(shí)絕對壓力為1.5+1=2.5bar
未充水以前，氣體的體積即為罐的體積，也就是24L
當(dāng)膨脹罐氣囊內(nèi)水壓為8bar時(shí)，絕對壓力即為8+1=9bar，膨脹罐囊內(nèi)水和囊背面氣體壓力平衡時(shí)，假設(shè)氣體的體積為V1，囊內(nèi)進(jìn)水體積為△V1
P0 ×V0 = 5 ×V1 即24 × 2.5 = 9 ×V1
V1 = 6.7L 也就是此時(shí)氣體被壓縮到只有6.7L
△V1 = 24 – 6.7 = 17.3L
2.膨脹罐內(nèi)氣體放到跟外界大氣壓相等，此時(shí)絕對壓力為1bar
當(dāng)膨脹罐氣囊內(nèi)水壓力為4bar時(shí)，絕對壓力即為4+1=5bar，膨脹罐囊內(nèi)水和囊背面氣體壓力平衡時(shí)，假設(shè)氣體的體積為V2，囊內(nèi)進(jìn)水體積為△V2
P0 ×V0 = 9 ×V2 即24 × 1 = 5 ×V2
V2 = 4.8L 也就是此時(shí)氣體被壓縮到只有4.8L
△V2 = 24 – 4.8= 19.2L △V2 －△V1 = 19.2 －17.3 = 1.9L
3.按膨脹罐出廠的最大測試壓力11.2bar
膨脹罐預(yù)充壓力為1.5bar，即絕對壓力為1.5+1=2.5bar
膨脹罐氣囊內(nèi)水壓達(dá)到11.2bar時(shí)，即絕對壓力為11.2+1=12.2bar時(shí)，當(dāng)膨脹罐氣囊內(nèi)水壓力跟氣囊背面氣體的壓力平衡時(shí)，假設(shè)氣體的體積為V3，囊內(nèi)進(jìn)水體積為△V3
P0 ×V0 = 12.2 ×V3 即24 × 2.5 = 12.2 ×V3
V3 = 4.92L 也就是此時(shí)氣體被壓縮到只有4.92L
△V3 = 24 – 4.92= 19.08L △V2 －△V3 = 19.2 －19.08 = 0.12L
由以上分析可知：
即使在工作壓力4bar的時(shí)候，膨脹罐氣囊內(nèi)進(jìn)入的水已經(jīng)比預(yù)充壓力為1.5bar意大利出廠測試時(shí)多了1.9L，比最大測試壓力為11.2bar的時(shí)候還要多0.12L，所以如果在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要對膨脹罐的預(yù)充壓力進(jìn)行調(diào)整，切記預(yù)充壓力調(diào)大時(shí)沒有太大影響，但是如果是把預(yù)充壓力降低，膨脹罐的氣囊的承壓能力就達(dá)不到其標(biāo)注的最大工作壓力。
七．氣囊式膨脹罐,隔膜式膨脹罐,氣囊式膨脹罐與隔膜式膨脹罐的區(qū)別
隔膜式膨脹罐的內(nèi)膜是通過熱軋的方式固定在膨脹罐的兩個(gè)半殼的碳鋼中間（見下圖）。這種工藝過程如果處理的不好，就會留下微小的氣孔在內(nèi)膜和碳鋼之間，這些微小的氣孔會將預(yù)充的氣體泄露出去，膨脹罐如果泄露氣體，90%就是從這里泄露的，這種漏氣的膨脹罐用一段時(shí)間如果不再補(bǔ)充氣體就不能起到定壓卸荷作用，而這本身是很難察覺。
另外隔膜式膨脹罐由于罐體下半部分直接跟水接觸，雖然其內(nèi)部也做過防銹處理，但長時(shí)間浸泡在水里一樣會出現(xiàn)罐體生銹的情況，這就是為什么隔膜式膨脹罐使用一段時(shí)間后倒出來的水呈黃色。由于罐壁厚度一般在1mm左右，接口直接與罐焊接在一起，這種聯(lián)接方式可承受的扭力相當(dāng)小。而安裝罐時(shí)只能抱著殼體旋轉(zhuǎn)，這樣如果用力太大或過猛，就會將接口旋斷。這種情況在空調(diào)生產(chǎn)過程中最為常見。
氣囊式膨脹罐就克服了這些缺點(diǎn)
氣囊式膨脹罐內(nèi)部有一個(gè)整體的氣囊，在工作時(shí)水只進(jìn)入氣囊內(nèi)，不與殼體接觸。接口處用法蘭盤連接。這種結(jié)構(gòu)就避免了焊接過程引起的生銹問題以及水質(zhì)的二次污染。這種結(jié)構(gòu)的膨脹罐的氣囊可更換。同樣，由于是法蘭聯(lián)接，故它的接口就可以承受很大的扭力，在安裝過程中就不怕會扭斷接口。
八．膨脹罐的工作原理：
當(dāng)外界有壓力的水進(jìn)入膨脹罐氣囊內(nèi)時(shí)，密封在罐內(nèi)的氮?dú)獗粔嚎s，根據(jù)波義耳氣體定律，氣體受到壓縮后體積變小壓力升高，直到膨脹罐內(nèi)氣體壓力與水的壓力達(dá)到一致時(shí)停止進(jìn)水。當(dāng)水流失壓力減低時(shí)膨脹罐內(nèi)氣體壓力大于水的壓力，此時(shí)氣體膨脹將氣囊內(nèi)的水?dāng)D出補(bǔ)到系統(tǒng)。
九：膨脹罐的使用注意事項(xiàng)：
1、若是膨脹罐是放在特殊場合，應(yīng)告知供應(yīng)商，以便有相關(guān)的膜體對應(yīng)使用；
2、膨脹罐的工質(zhì)介質(zhì)一般為水或者水和防凍液的混合物（水的比例不得小于50%），其他介質(zhì)需要打電話咨詢；
3、應(yīng)嚴(yán)格按公式來計(jì)算所需膨脹罐的大小，膨脹罐過小會引起安全閥的頻繁起跳和自動(dòng)補(bǔ)水閥的頻繁補(bǔ)水；
4、膨脹罐的最大工作壓力跟其罐體上標(biāo)注的預(yù)充壓力一一對應(yīng)，如果因使用需要改變了其預(yù)充壓力，最大工作壓力隨之改變，基本遵循以下規(guī)律，預(yù)充壓力減小，其最大工作壓力隨之減小，具體減小到多少要計(jì)算，預(yù)充壓力增大其最大工作壓力不變；
5、測試膨脹罐氣囊時(shí)建議直接用水壓測試，嚴(yán)禁使用鋒利的器件碰觸氣囊；
6、膨脹罐應(yīng)一年檢查一次其預(yù)充壓力，如果發(fā)現(xiàn)壓力下降應(yīng)及時(shí)補(bǔ)氣，以免影響其正常使用；
7、罐體標(biāo)簽上有注明工作溫度和最大工作壓力，嚴(yán)禁超出此范圍使用，如果需要，請聯(lián)系廠家；有上面其結(jié)構(gòu)可知：當(dāng)膨脹罐用于系統(tǒng)中時(shí)，由于系統(tǒng)壓力比預(yù)充氣體的壓力高，所以會有一部分工作介質(zhì)進(jìn)入氣囊內(nèi)（對隔膜式來講是進(jìn)入罐體內(nèi)），直到達(dá)到新的平衡，當(dāng)系統(tǒng)壓力再度升高，系統(tǒng)壓力再次大于預(yù)充氣體的壓力，又會有一部分介質(zhì)進(jìn)入囊內(nèi)，壓縮囊和罐體間的氣體，氣體被壓縮壓力升高，當(dāng)升高到跟系統(tǒng)壓力一致時(shí)，介質(zhì)停止進(jìn)入，反之，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降，系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)壓力低于囊和罐體間的氣體壓力，氣囊內(nèi)的水會被氣體擠出補(bǔ)充到系統(tǒng)內(nèi)，使系統(tǒng)壓力升高，直到系統(tǒng)工作介質(zhì)壓力跟囊和罐體間的氣體壓力相等，囊內(nèi)的水不再外系統(tǒng)補(bǔ)給，維持動(dòng)態(tài)的平衡。
十．意大利阿庫斯坦氣囊式膨脹罐的安裝
1、供暖系統(tǒng)中建議將氣壓罐安裝在系統(tǒng)水溫相對最低點(diǎn)地方，一般安裝在系統(tǒng)的回水端，儲熱水箱的冷水入水端。24L及24L以下的氣壓罐因自重較輕可直接連到系統(tǒng)管道上。為避免氣壓罐在工作時(shí)進(jìn)水和自重對系統(tǒng)管道產(chǎn)生較大的載荷，對于24L以上的氣壓罐其自身帶有三腳支架，可用金屬軟管把氣壓罐連接到系統(tǒng)，埋地螺釘固定氣壓罐支腳，保證使用過程中的平穩(wěn)、
2、氣壓罐附近要安裝安全閥，避免在系統(tǒng)壓力異常的時(shí)候損壞氣壓罐和系統(tǒng)其他部件；
3、在供暖和空調(diào)閉式循環(huán)系統(tǒng)上，不能把氣壓罐裝在水泵的出水口，這樣可能會造成水泵的氣蝕