膨胀水箱作用

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膨胀水箱的作用是什么

膨胀水箱的作用是什么

膨胀水箱的作用是什么
膨胀水箱是一种常见的水力附件设备,它的作用是为供水系统提供压力稳定和冷热水体积变化的补偿。

首先,膨胀水箱可以稳定供水系统的压力。

在供水系统中,水泵工作时会产生一定的水压,而当水龙头或其他水消耗设备关闭时,供水管道中的压力会急剧升高。

膨胀水箱通过吸收这种过高的压力,减缓了管道压力的急剧变化,从而保护了供水系统的稳定性。

这对于住宅、商业建筑或工厂等各种规模的供水系统都非常重要。

其次,膨胀水箱可以补偿冷热水体积的变化。

当水加热时,由于热胀冷缩的原理,热水的体积会增大。

而在供水系统中,如果没有膨胀水箱进行补偿,热水的体积变化会导致管道的压力增加,从而对供水系统产生不利影响。

膨胀水箱的存在可以吸收热水体积的变化,维持供水系统的相对稳定。

总之,膨胀水箱在供水系统中起到了两个主要作用:稳定系统的压力和补偿冷热水体积变化。

这些功能可以确保供水系统的正常运行和使用者的舒适体验,同时延长了供水设备的使用寿命。

自然循环中膨胀水箱的作用

自然循环中膨胀水箱的作用

自然循环中膨胀水箱的作用一、前言自然循环中的膨胀水箱是热水系统中的重要组成部分。

它有着非常重要的作用,可以有效地解决热水系统中的一系列问题。

本文将从多个方面详细介绍自然循环中膨胀水箱的作用。

二、什么是自然循环在介绍膨胀水箱的作用之前,我们首先需要了解什么是自然循环。

自然循环是指在没有任何外部动力驱动下,由温度差异造成流体运动的现象。

在热水系统中,自然循环通常是指通过热对流来实现的。

三、什么是膨胀水箱膨胀水箱也称为压力容器或压力罐,是一种用于储存和调节热水系统压力的设备。

它通常由钢板制成,并且内部充满空气或氮气等惰性气体。

四、自然循环中膨胀水箱的作用1. 调节热水系统压力在热水系统工作时,温度变化会导致管道内部产生压力变化。

如果没有合适的调节措施,这些压力变化可能会导致管道破裂或其他安全问题。

膨胀水箱的作用就是通过吸收管道内部的压力变化,来保持热水系统的稳定运行。

2. 缓解水流冲击在热水系统中,由于温度和流速的变化,可能会产生一些水流冲击。

这些冲击可能会导致管道损坏或噪音等问题。

膨胀水箱可以通过吸收这些冲击来缓解它们对热水系统的影响。

3. 提高系统效率膨胀水箱可以帮助提高热水系统的效率。

当温度升高时,热水会膨胀并增加压力。

如果没有合适的调节措施,这些压力变化可能会导致管道破裂或其他安全问题。

膨胀水箱可以通过吸收这些压力变化来保持热水系统的稳定运行,并提高其效率。

4. 延长设备寿命由于膨胀水箱可以有效地缓解管道内部产生的压力和冲击,因此它可以帮助延长整个热水系统的寿命。

同时,它还可以减少维护和修理成本。

五、如何正确使用膨胀水箱为了确保膨胀水箱的作用,我们需要正确地使用它。

以下是一些使用膨胀水箱时需要注意的事项:1. 安装位置:膨胀水箱应该安装在管道系统的最高点或者最靠近最高点的位置上。

2. 压力调节:在安装和使用膨胀水箱时,需要根据实际情况来调节其内部压力。

通常情况下,这个压力应该与管道系统中的静态压力相等。

膨胀水箱设计

膨胀水箱设计
计算)
Vall-系统总容积、Pcap-水箱压力、Tw1-系统最高水温、Tr/t-基础温度 2024/8/12
二、膨胀水箱设计要点
C残留容积: 残留容积V3满足:原则是倾斜出口不露出,一般2%,选得倾斜度 角度为17度,即30%的坡度;也有一般要求冷却液的最低液面至膨胀 水箱的底面距离不小于35mm,所以,必备的残留容积应不小于 35mm×膨胀水箱底平面面积; 关于容积,行业内也有三种经验值 ➢ 理论派:储备容积3%(踩底线)、膨胀容积8%(公式计算)、以 残留容积2%; ➢ 车厂派:储备容积11%、膨胀容积6%、残留容积高度35mm; ➢ 水箱派:总容积为系统容积16%,三者均分(简单粗暴) 当然具体根据使用情况确定,原则上需要保证倾斜不漏补水口&温差 计算膨胀量
2024/8/12
三、计算举例
水箱盖的选择依据:
比如:系统温度最高为105℃,需满足海拔4000m正常使用 如右图,海平面上,即标准大气压下需要压力115kpa确保不 沸腾; 依据1)系统沸点>系统最高水温 根据前表得海拔4000m时大气压力为63.2kpa,此时水的沸 点约为85℃,仍要满足105℃不沸腾,系统压力需要达到115kpa, 即设计水箱盖的开启压力>115-63.2=51.8kpa; 依据2)水泵前压力>1.0 bar 海拔4000m时大气压力为63.2kpa,压力盖的最小开启压力 值应>101.2-63.2=38Kpa 综上,为满足海拔使用,水箱盖设计压力需≥52kpa。 但这样会带来系统在低海拔使用时,内部压力会达到153kpa
182
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二、膨胀水箱设计要点
➢ 气液分类充分: 1 ) 进气口与膨胀水壶补水口最少隔3个腔以上,且位置错开 ; 2 ) 溢 气 口 流量控制,内部流道优化的同时,溢气管内增加节 流阀; ➢ 满足加注工艺要求: 1)膨胀水壶壶口螺纹设计需要与加注枪头匹配; 2)膨胀水壶壶口到H线高度需要与加注枪长度一致;

热水供暖系统中膨胀水箱的作用

热水供暖系统中膨胀水箱的作用

膨胀水箱是热水供暖系统中的重要部件,它的主要作用可以归纳为以下几点:
1. 容纳系统水的膨胀量:由于供热系统水会受到热胀冷缩的影响,当热水升温时,系统中的水容积会增加。

膨胀水箱可以容纳这部分因热膨胀而增加的水体积,从而避免水压过高影响系统的正常运行。

2. 定压作用:膨胀水箱可以维持系统的压力稳定,防止系统压力过高或过低。

当系统压力过高时,膨胀水箱可以吸纳多余的水;当系统压力过低时,膨胀水箱可以向系统补充水,确保系统压力始终保持在合适的范围内。

3. 补水作用:当系统由于某种原因漏水或系统降温时,膨胀水箱中的水位会下降。

此时,膨胀水箱可以自动将其中的水补充到系统中,确保系统的水容量始终得到维持。

4. 排除空气:加热过程中,水中可能会释放出来空气,膨胀水箱可以起到排除这些空气的作用,确保系统的运行安全。

膨胀水箱的形状通常为圆形或矩形,由钢板等材料制成。

在实际操作中,膨胀水箱的安装位置和连接方式也是非常重要的,需要根据系统的具体情况进行合理设计和调整。

膨胀水箱工作原理

膨胀水箱工作原理

膨胀水箱工作原理采用系统中的膨胀水箱作用是,1调节系统压力,高位水箱有定压作用。

2低位膨胀水箱起到补水溢流作用。

这是主要的两个作用。

闭式膨胀水箱一般叫做定压罐,而膨胀水箱一般都指开式的水箱。

都有膨胀和定压的作用。

闭式膨胀定压罐的控制可以有两种方式,一般常用的是压力控制。

当然也可用水位控制,但不如用压力简单。

说到系统的定压作用:由于无论是采热还是空调,水循环系统都是闭式的,系统需要一个恒压点,也就是定压系统的定压点。

定压点压力的高低要考虑两个因素,一个是系统运行时任一点都不超压,二是系统停运时系统不倒空。

从水压图的分析可以看得很清楚。

显然,假如定压点的压力过高,那么系统中的每一点的压力也就相应的高,假如超过了管道、阀门或设备的承压能力,就要失事故。

太低的话,一旦停泵(指循环泵),系统顶部就成了负压,系统就会倒空,下一次运行时就要进行放气,不然就会出现气堵。

定压罐的内部一般是有一个气囊的,系统亏水时在气囊内气体的压力下就将罐内的水挤到系统里了,气囊中气体的体积膨胀压力就会降低。

系统内的水假如膨胀压力就会升高,水就会被挤到罐内,罐内的水多了就会压迫气囊,负气体的体积存缩,压力升高。

因此可以根据气体的压力(或罐内水的压力)来决定是否补水(或者是排水)。

一般答应有一个压力波动的范围。

这个范围对应于气体体积的变化范围。

控制可以用一个电节点压力表实现。

1.系统定压。

如系统缺水,即压力降低时,膨胀水箱就会自动向系统补水。

反之,如系统压力增大(比如说水的体积膨胀)时,膨胀水箱可自动排除多余的水量,直至压力保持平衡为止。

2.排除系统内的空气。

从膨胀水箱的作用可知,系统如不采用膨胀水箱可采用如下措施:1、采用水泵定压。

在系统的回水管上一套定压水泵系统。

采用测定回水压力的办法以控制水泵的开启,来保证系统内的压力稳定。

2、在系统的最高点设自动排气阀。

要求:排气阀的质量必须优良。

3、在系统供水管上设安全阀。

防止压力过大,造成管道或设备破裂。

膨胀水箱的工作原理

膨胀水箱的工作原理

膨胀水箱的工作原理
一般地,由于空调系统的膨胀水箱是在水泵出口位置,而水泵是由循环泵提供动力来运转的,因此,当系统中的冷水不断地进入膨胀水箱后,冷水中的热量不断被吸收到膨胀水箱中去,使水温升高。

而当冷水被排出时,由于系统中热水中的热量没有被全部带走,所以剩余的热量还留在系统中。

因此,当冷水进入膨胀水箱后,水温又会继续升高。

这种循环过程,循环不断地进行着,直到水箱内温度达到平衡为止。

为使水继续循环下去而不使系统中热水的温度降低到其膨胀前的温度(通常为60~70℃),则必须在膨胀水箱内不断地补充冷水。

一般的空调系统在设计时都会留有一定数量的膨胀水箱。

其作用是当系统需要热水时可以通过水泵从膨胀水箱内向外补充冷水以保持系统中热水与冷水间的温度差达到平衡,当系统不需要热水时又可以把水排掉。

当我们打开空调时,首先看到的是室内机出风口下沿有一排绿色小灯亮起,这就是提示我们空调已开始运转了。

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膨胀水箱的三个基本作用

膨胀水箱的三个基本作用

膨胀水箱的三个基本作用
膨胀水箱的三个基本作用是:
1. 容水作用:膨胀水箱是供暖系统中非常重要的一个部件,它可以对供暖系统中的水起到容纳作用。

因为供暖系统中的水容易受到热胀冷缩的影响,膨胀水箱可以作为系统的水容量调节器。

当系统升温时,水箱从系统吸纳因热膨胀而多余的水;当系统降温和渗漏时,水箱向系统补充水。

2.定压作用:膨胀水箱与系统相连的点,常作为系统的定压点或恒压点。

这样可以保证系统不倒空、不溢水、不超压。

膨胀水箱常连接于水泵的入口处,通过膨胀水箱的定压作用,对水泵起到一定保护作用。

当热水升温的时候,供暖系统中的水容积就会变大,发生膨胀,这时供暖系统中的水压也就会变高。

当水冷却的时候,供暖系统中的水容积又会减小,这样就会影响到供暖系统的正常运行,所以需要安装膨胀水箱。

安装膨胀水箱的目的就是为了容纳这些过多的水膨胀量,减小水压,提高供暖系统的运行效率。

3. 补水作用:在闭式冷却系统中,膨胀水箱起到为系统补水的作用。

当供暖系统出现漏水、降温的时候,膨胀水箱中的水位就会有所下降,并且会自动把膨胀水箱中的水补充到供暖系统中。

水在加热的过程当中一般都会释放一些空气,这时膨胀水箱就会把这些空气排放出去,提高供暖系统的运行效率。

另外膨胀水箱还可以让供暖系统中的压力变得更加的稳定、安全。

膨胀水箱工作原理

膨胀水箱工作原理

膨胀水箱工作原理引言概述:膨胀水箱是汽车冷却系统中的重要组成部分,它起到稳定冷却系统压力的作用。

本文将详细介绍膨胀水箱的工作原理,包括其结构、工作原理和维护方法。

一、膨胀水箱的结构1.1 水箱外壳:膨胀水箱通常由塑料或金属制成,具有一定的抗压能力和耐腐蚀性能。

1.2 内膜:水箱内部覆盖一层橡胶或橡胶类材料的内膜,起到密封和防腐蚀的作用。

1.3 进水管和出水管:膨胀水箱通过进水管接收冷却液,通过出水管将冷却液送回冷却系统。

二、膨胀水箱的工作原理2.1 冷却液的膨胀:当发动机运转时,冷却液会因为温度升高而膨胀,进而增加了冷却系统的压力。

2.2 压力调节阀的作用:膨胀水箱内部装有一个压力调节阀,当冷却系统压力超过设定值时,压力调节阀会打开,将多余的冷却液排出。

2.3 压力释放:当发动机停止工作后,冷却液因为温度下降而收缩,此时膨胀水箱会释放掉多余的空气和冷却液,保持冷却系统的正常工作压力。

三、膨胀水箱的维护方法3.1 定期检查水箱:定期检查膨胀水箱的外观,确保水箱外壳没有破损或渗漏的情况。

3.2 清洁水箱内部:定期清洁膨胀水箱内部,避免污垢的堆积,影响水箱的正常工作。

3.3 检查压力调节阀:定期检查膨胀水箱的压力调节阀,确保其正常工作,避免因压力调节阀故障引起的冷却系统压力过高或过低的问题。

四、膨胀水箱的故障排除4.1 检查冷却液漏损:当发现冷却液漏损时,需要及时检查膨胀水箱是否有破损或密封不良的情况,并进行修复或更换。

4.2 检查压力调节阀:如果冷却系统压力过高或过低,需要检查膨胀水箱的压力调节阀是否正常工作,必要时进行修复或更换。

4.3 检查冷却系统其他部件:当膨胀水箱工作异常时,还需要检查冷却系统的其他部件,如水泵、散热器等是否正常工作,排除其他故障。

五、总结膨胀水箱作为汽车冷却系统中的重要组成部分,通过调节冷却液的压力,保持冷却系统的正常工作。

定期检查和维护膨胀水箱可以有效延长其使用寿命,并确保冷却系统的正常运行。

膨胀水箱的作用

膨胀水箱的作用

膨胀水箱的作用
膨胀水箱的作用是在供水系统中起到缓冲、保护和调节压力的作用。

它通常被安装在供水管网的最高点或者泵站附近。

首先,膨胀水箱可以缓冲水压的变化。

当供水系统中的泵站或水龙头开启时,压力会突然增大,而当泵站或水龙头关闭时,压力则会急剧下降。

膨胀水箱的存在可以通过吸收或释放储存的水量来缓冲这种压力变化,保持供水系统的稳定运行。

其次,膨胀水箱还能保护供水设备。

供水系统中的水泵等设备在工作过程中会产生压力冲击和水锤现象,这可能会导致设备损坏。

而膨胀水箱可以通过吸收和缓冲这些压力冲击,减轻对设备的损害,延长设备的使用寿命。

最后,膨胀水箱可以调节供水系统的正常工作压力。

当供水系统中的压力过高时,膨胀水箱会自动释放一部分水,从而降低系统的压力;而当压力过低时,膨胀水箱则会自动补充水,提高系统的压力。

这样,膨胀水箱就可以保持供水系统的稳定工作压力,确保水的正常供应。

总的来说,膨胀水箱在供水系统中起到了缓冲压力变化、保护设备和调节系统压力的重要作用。

它的安装和使用可以提高供水系统的稳定性和可靠性。

暖通系统重要部件膨胀水箱,到底有什么作用

暖通系统重要部件膨胀水箱,到底有什么作用

暖通系统重要部件膨胀水箱,到底有什么作用一、膨胀水箱的概念膨胀水箱是热水采暖系统和中央空调水路系统中的重要部件,它的作用是收容和补偿系统中水的胀缩量。

一般都将膨胀水箱设在系统的最高点,一般来说都接在循环水泵(中央空调冷冻水循环水泵)吸水口附近的回水干管上才。

膨胀水箱是一个钢板焊制的容器,有各种大小不同的规格。

膨胀水箱上通常接有以下管道:1.膨胀管:它将系统中水减小因加热膨胀所增加的体积转回膨胀水箱(和回水干道相连接)。

2.溢流管:用于排出水箱内超过水位的多余的水。

3.信号管:用于监督水箱内的水位。

4.循环管:在水箱和膨胀管即使发生冻结时,用来使水循环(在水箱的底部中央位置,和回水干道相连接)。

5.排污管:用于排污。

6.补水阀:与箱体内的浮球相连,水位远高于菜单项设定值则通阀门补充水。

为安全起见,膨胀管和溢流管上装有不允许装任何阀门。

二、系统中设置膨胀水箱的主要作用1.膨胀,使系统中的淡水受热后有膨胀的余地。

2.补水,补充系统中因蒸发和泵泄漏而损失的水量并保证淡水泵有足够的吸入压头。

3.排气,排放系统中所的空气。

4.投药,化学药剂以便对冷却水进行化学处理。

5.加热,如果在其中设置了加热装置,可对冷却水进行加热以便暖缸。

膨胀水箱的作用简单的说裴齐丘就是三点:补水,定压,容纳膨胀水。

三、膨胀水箱作用详细撷取1.起到吸纳系统锚定热涨的多余水。

2.给系统定压(水箱的最低水位要高出系统最高点1~2m)。

3.补充系统漏水。

采暖或空调系统一般在允许的情况下都应该装设高位膨胀水箱,如果条件有限,可以装设定压罐或是变频水泵进行定压展开补水。

膨胀水箱用于闭式水循环系统中,起到了平衡水量及压力的巨大作用作用,避免安全阀频繁开启和自动补冷却系统水阀频繁补水。

膨胀罐起到容纳膨胀示范作用水的作用外,还能起到补水箱的作用,膨胀罐充入氮气,能够获得较大容积来乘载膨胀水量,高、低压膨胀罐可利用本身压力并联向稳压系统补水。

本装置亚胺各点控制中均为联锁反应,自动运行,压力波动范围小,安全可靠,节能,经济效果好。

简述膨胀水箱的作用

简述膨胀水箱的作用

简述膨胀水箱的作用
膨胀水箱是一种存储热水的设备,广泛应用于家庭、商业和工业
等领域中。

它与热水供暖系统相结合,可以帮助调节系统的水压,防
止系统储水器和管道的爆裂,达到更加稳定、安全、高效的供暖效果。

膨胀水箱的主要作用是调节供暖系统的水压。

热水管道系统在加
热和冷却时,由于水的体积膨胀和收缩,会产生水压的变化。

如果水
压过高,会影响到供热系统的正常运行,甚至导致储水器和管道的爆裂;而水压过低,则会造成系统热效率低下,损失与供暖相关的财富。

膨胀水箱通过其容积大、质量稳定、压力可控等特点,可以吸收
系统中因水体热胀冷缩所产生的水膨胀量,从而降低供热系统的压力,保障系统的安全运行。

因此,在供热系统的使用过程中,必须设置膨
胀水箱,以充分发挥其调节压力的作用。

膨胀水箱具有以下几个优势:
1.减少系统噪音:膨胀水箱的选用可以减少系统因水管震动而产
生的噪音,提高舒适度。

2.延长设备使用寿命:膨胀水箱的结构坚固,使用寿命长,能有
效避免管道、泵等设备被高压水侵蚀所带来的损坏。

3.提高供暖效率:膨胀水箱能够稳定供暖系统的水压,在水流量
均衡的同时,提升系统的供热效率,节省相关能源成本。

4.均衡水压:膨胀水箱在系统调节时,能够将水压尽可能分布均匀,避免在管道中造成大的压差,降低水压波动的幅度。

综上所述,膨胀水箱在供热系统中具有非常重要的作用,它不仅是供热系统的必需品,还能够帮助节约能源和降低系统运行成本。

因此,在选择和安装时,需要根据实际情况、用户需求以及所购买的膨胀水箱的品质等多种因素来进行综合考量,以达到最佳的使用效果。

主机膨胀水箱的作用__概述说明以及解释

主机膨胀水箱的作用__概述说明以及解释

主机膨胀水箱的作用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述主机膨胀水箱是汽车发动机冷却系统的一个重要组成部分,其作用是在发动机运转时,通过吸收和释放冷却液体积的变化来维持冷却系统的稳定性。

主机膨胀水箱起到了提供冷却系统所需的额外液体储存空间的作用,从而保证了发动机温度控制和性能稳定。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面对主机膨胀水箱的作用进行阐述:概述、解释一、解释二、正文和结论。

1.3 目的本文旨在详细介绍主机膨胀水箱的作用,并解释其在汽车发动机冷却系统中所起到的重要作用。

同时,通过对主机膨胀水箱的功能和原理进行说明,帮助读者更好地理解其在汽车工程领域中的应用价值。

2. 主机膨胀水箱的作用2.1 作用概述主机膨胀水箱是一个重要的组件,广泛应用于各种热能设备中,如发电厂、工业锅炉、暖气系统等。

它的作用是为了解决由于热胀冷缩引起的液体体积的变化而产生的压力问题。

2.2 解释一首先,我们来了解一下液体受热胀冷缩会引发的问题。

当液体受热时,由于分子间距离增大而使得液体体积膨胀,反之冷却时则会收缩。

这样的变化带来了一个问题:如果容器没有足够空间来容纳液体在温度变化过程中引起的体积变化,就会产生压力。

主机膨胀水箱就是为了解决这一问题而存在的。

它通过提供一个可伸缩可变形的空间,在液体温度变化时容纳和调节媒介物质(一般是水)所导致的压力变化。

当温度升高导致媒介物质膨胀时,多余的水可以通过主机膨胀水箱进入其中,从而减少系统内部的压力增加。

相反,当温度下降时导致液体收缩,主机膨胀水箱中的媒介物质则会被释放回系统,以保持恒定的压力。

2.3 解释二除了调节压力外,主机膨胀水箱还具有其他重要的作用。

首先,它起到了冷却液体的效果。

通过与大气进行热交换,在主机膨胀水箱内部的媒介物质能够更好地散发热量,并保持整个系统在合适的工作温度范围内。

其次,主机膨胀水箱也可以作为一个防止空气进入系统的装置。

由于温度变化和运行过程中存在液位变化等原因,系统可能会产生空气或气泡。

中央空调膨胀水箱工作原理

中央空调膨胀水箱工作原理

中央空调膨胀水箱工作原理
中央空调膨胀水箱的工作原理是当空调处于制冷状态时,制冷剂在密封的管道中循环,此时由于制冷剂由气态转化成液态,会产生大量的冷凝水,同时制冷剂还会不断吸收周围空气中的热量,因此此时管道中的压力会不断下降;当压力低于正常值时,膨胀水箱中的气体就会自动进入空调系统,使压力上升,直到与正常值相符为止。

膨胀水箱一般用钢板制成,通常是圆形或矩形,由于供热系统水的热胀冷缩作用,当热水升温时,系统中的水容积增加,当无处容纳水的这部分膨胀量时,供热系统内的水压增高,将影响正常运行;由膨胀水箱容纳系统的水膨胀量,可减小系统因水的膨胀而造成的水压波动,提高了系统运行的安全、可靠性。

从最基本的热水膨胀量计算公式入手推导结合目前地面辐射采暖的设计习惯,推导并得出符合工程实际应用的低温热水地面辐射采暖用定压膨胀水箱选型计算方法。

以此在技术层面上推动膨胀水箱这一结构简单,性能可靠,价格低廉的采暖系统定压设备在崭新的地面辐射采暖形式中的广泛应用。

膨胀水箱的作用

膨胀水箱的作用

膨胀水箱的作用
膨胀水箱是供暖系统中的一个重要部件,其作用主要有以下几个方面:
1. 保护供暖系统安全:膨胀水箱能够在供暖系统温度升高时,接收和储存热水的膨胀量,从而有效降低供暖系统的压力。

这样可以避免系统内部压力过高而导致管道、阀门等设备的破坏,保障供暖系统的正常运行。

2. 调节供暖系统的压力:膨胀水箱能够根据供暖系统的压力变化自动调节其内部水位,实现系统压力的稳定。

当供暖系统的压力过高时,膨胀水箱可以吸收多余的热水,减少系统内部的压力;而当供暖系统的压力过低时,膨胀水箱则能够释放储存的水量,增加系统的压力。

通过这种方式,膨胀水箱能够有效防止供暖系统压力的过高或过低,从而保证供暖系统的正常运行。

3. 减少供暖系统的水垢和腐蚀:膨胀水箱内部设置有一定面积的换热器,通过其与供暖系统的热交换作用,能够有效减少供暖系统中的水垢和腐蚀。

当供暖系统的温度升高时,膨胀水箱内的水会通过换热器与系统中的水进行热交换,从而使供暖系统中的水均匀循环,防止水垢和腐蚀的产生和积累。

4. 提高供暖系统的效率:膨胀水箱能够控制供暖系统的压力和水位稳定,减少供暖系统中的氧气和空气进入,从而有效避免供暖系统的空气堵塞、缺氧和气压不足问题,提高供暖系统的效率和运行稳定性。

总之,膨胀水箱在供暖系统中起着重要的作用,可以保护供暖系统的安全、调节系统压力、减少水垢和腐蚀、提高系统效率,确保供暖系统的正常运行。

因此,对于供暖系统的设计和运行来说,合理选择和使用膨胀水箱是非常重要的。

膨胀水箱作用

膨胀水箱作用

膨胀水箱作用膨胀水箱是供暖系统中的一个重要组成部分,其作用是通过膨胀来缓解系统中水的膨胀压力,保证系统的正常运行。

首先,我们来了解一下供暖系统中的水的特点。

在供暖系统运行过程中,水会因受热而膨胀,当水温升高时,水的体积会增大。

如果没有膨胀水箱进行调节,水就会产生很大的压力,对系统中的元件和管道造成损坏。

膨胀水箱的主要作用就是通过其内部的压缩空气来吸收和调节系统中水的膨胀压力。

当水温上升时,水的体积增加,压缩空气被挤压,膨胀水箱内的压力也会增加。

这样,膨胀水箱就能够吸收因受热而产生的水的膨胀压力,降低系统中的压力,使供暖系统运行稳定。

其次,膨胀水箱还能够保护供暖系统中的设备。

在供暖系统中,各个设备和元件经常受到水力冲击的影响,如果没有膨胀水箱的调节作用,压力会突然变化,对设备造成损坏。

而膨胀水箱可以吸收水力冲击,降低系统中的压力变化,减轻对设备的冲击,延长设备的使用寿命。

此外,膨胀水箱还可以提高供暖系统的效能。

在供暖系统中,只要能够减少因膨胀而带来的压力损耗,就可以提高系统的热效率。

膨胀水箱的运行原理正好可以起到这样的效果,通过吸收和调节压力,减少供水管道和设备的阻力,提高供暖系统的热水流动速度,提高热能的传输效率。

最后,膨胀水箱还有助于减少冷凝水的产生。

在供暖系统中,由于水膨胀和压力变化,常常会产生冷凝水。

冷凝水会对管道和设备产生腐蚀,降低系统的使用寿命。

而膨胀水箱通过调节系统中的压力变化,减少了冷凝水的产生,保护了系统的管道和设备。

综上所述,膨胀水箱在供暖系统中起着非常重要的作用。

它通过调节系统中的压力变化,保护系统的设备,提高供暖系统的效能,减少冷凝水的产生。

因此,在供暖系统设计和运行过程中,膨胀水箱的选择和使用至关重要,不容忽视。

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膨胀罐简介水在温度变化时体积相应变化。

实验证明,水在4℃ (准确说是3.98℃)时体积最小,因此水不仅是在4-100℃加热时体积会增大,同样从4-0℃冷却时体积也会膨胀。

以下图表说明了水在不同温度下相对于4℃时其体积的膨胀系数。

温度℃系数温度℃系数温度℃系数0 0.00013 40 0.00782 75 0.0257510 0.00025 45 0.00984 80 0.0289815 0.00085 50 0.01207 85 0.0323620 0.00180 55 0.01447 90 0.0359025 0.00289 60 0.01704 95 0.0395830 0.00425 65 0.01979 100 0.0434235 0.00582 70 0.02269水加热膨胀系数‘e’—相对于4℃时的体积我们在本章节中只涉及供暖系统的水膨胀。

众所周知,供暖系统的水在加热时都会膨胀。

这种热膨胀是不可避免且相当强烈的自然现象。

加热时,系统中上万亿的水分子每一个都会轻微变大。

从宏观的角度来看,大家会觉得是系统的水量增加了,但事实并非如此。

同样的水分子只是在温度升高时占据更多空间。

水的体积上升了,但是系统总的水量并没有改变。

见图1所示,1000升水从10℃加热到90℃体积增加了35.6升。

在实际的用途中,水是不能被压缩的。

一定量的水分子除非是在巨大的压力作用下才能被压缩为更小的体积。

任何容器在完全盛满水并且与大气隔离的情况下在加热时压力会迅速地升高。

如果此压力继续升高,容器则会爆炸,有时后果非常严重。

见图2,水在密闭式的换热罐里水温从14℃加热到33℃时,压力从4公斤急剧上升到了12公斤,由此可见封闭式容器里水温上升后带来的压力增大多么剧烈。

为了避免上述情况发生,所有的水暖系统都需要安装相应的设备容纳水在加热时增大的体积。

在与大气相通的系统里,比如无压储水罐,其上部多余的空间能容纳增大的体积。

在更典型的封闭式水暖系统中,通常由一个单独的称为膨胀罐的设备提供水加热膨胀需要的空间。

如图3所示,膨胀罐的上半部分有一定量的空气,当系统水体积膨胀时,空气像弹簧一样地起到吸收的作用。

本章节将介绍闭式循环系统中运用到的两种膨胀罐,他们的计算方法及安装位置等。

图1 水温升高时体积的增长图2 密闭式换热罐内水在加热时压力的变化图3 封闭式系统中的气水混合式膨胀罐普通型膨胀罐早期的水暖系统通常在最高点安装一个顶部开放的水箱。

水加热膨胀时会上升到水箱。

多数情况下水箱安装在屋顶或阁楼内。

这种水箱会带来较多问题:首先,系统水会从开放式的水箱蒸发减少,水量减少后通常需要提水到屋顶水箱加水,加入的水含有大量溶解的氧气,会因此腐蚀系统的钢铁元件。

其次,水箱所在的高度有限,系统运行压力低,水温也受到限制。

最后,由于水箱通常远离供暖区域,在某些情况下可能结冻,这样会造成水箱破裂给用户带来更多麻烦。

毫无疑问,这类水箱在现代的水暖系统中早已被淘汰。

膨胀罐技术随后的更新就是使用封闭式的水箱, 如图4所示。

这种普通型膨胀罐内最初储存的空气等于大气压力。

当系统开始注水后一部分空气滞留在膨胀罐顶部被部分压缩。

管道的高度越高于膨胀罐所在高度,其罐体内的空气被压缩程度越强。

当水加热膨胀时水位进一步上升,再次压缩罐内空气。

如果膨胀罐设计得当, 系统水在加热到最高温度时, 罐内空气压力应该低于安全阀设定压力0.3巴左右。

这个0.3巴的差值能避免安全阀在设定压力值达到时开启泄水,同时也能方便安全阀安装在膨胀罐接口以下的位置, 靠近锅炉的出水口。

图4 普通型膨胀罐的安装示意图普通型膨胀罐在很多年以前的水暖系统上使用过,有些系统今天仍然在使用中。

这种罐通常安装在锅炉上方的屋顶横梁下。

普通型膨胀罐最本质的缺点是空气和水直接接触。

当系统水冷却时它能吸收溶解一部分空气,在膨胀罐与锅炉之间产生虹吸倒流,溶解了空气的水进入到锅炉及管道中,当再次加热时水中溶解的空气分离出来,不过这次是分离在系统内。

被分离出来的空气被排气阀排出。

自动补水系统则会补进少量水取代损失的空气。

这样多次往复的加热/冷却过程造成膨胀罐里面的空气逐渐被水取代。

最终膨胀罐形成水涝,即完全充满了水。

膨胀罐形成水涝后,里面没有空气舱让系统水膨胀。

这样会造成每次系统加热时安全阀都有少量泄水。

而系统冷却压力降低后自动补水阀又会补充新鲜水进入系统。

这样重复的过程会让大量的新鲜水(含氧量大)在采暖季节里进入系统,因此导致系统腐蚀加剧。

为了防止水涝现象发生,普通型膨胀罐每年需要进行两次排水和重新注入空气。

特殊构造的排水阀能保证在排水时让空气进入膨胀罐内,排水阀还能起到在排水过程中将系统与膨胀罐隔离的功能。

普通型膨胀罐需要使用特殊的接头,如图5所示。

通过这种连接方式,空气泡能聚积在锅炉上端并且进入膨胀罐,接头内包含有一段浸入锅炉里面的供水管,这样空气泡才不会进入供水管道内。

这种连接方式易于系统里面的空气进入到膨胀罐里。

从接头到膨胀管的连接管必须有一定的倾斜度,这样方便空气泡进入膨胀罐。

连接管必须在3米以上,以减少锅炉热量向膨胀罐的传导,传导的热量会导致膨胀罐内空气压力增大。

由于普通型膨胀罐在当今的住宅及商用建筑中几乎不再使用,他们的安装维修费用、体积、以及配套的接头和阀门都远不如下一章节介绍的隔膜式膨胀罐理想,因此对于其选型的计算公式在此章节也不做进一步介绍了。

图5 普通型膨胀罐的特殊接头隔膜式膨胀罐如果避免空气与水直接接触, 前面章节所介绍的膨胀罐的缺点就能得到克服。

20世纪50年代开始出现了内部装置有弹型隔膜的膨胀罐。

膨胀罐隔膜的一侧充满加压的空气,另一侧容纳膨胀的系统水体积。

当系统水进入膨胀罐里面时,隔膜受力弯曲,预充空气被压缩。

图6是一个小型隔膜式膨胀罐及其工作示意图。

图6 隔膜式膨胀罐工作原理隔膜式膨胀罐较之普通型膨胀罐的优点有:z隔膜将空气与水隔离开,空气不会被水重新吸收,所以隔膜式膨胀罐不需要定期排水以免水涝发生。

z由于没有水涝发生,就不会由于安全阀泄水而补充新鲜水,而由此带来的系统腐蚀问题则会避免。

z隔膜式膨胀罐的空气压力可以根据系统注水后的静压调节,使系统加热前几乎没有水进入膨胀罐,因此膨胀罐的体积及重量更小。

z预压空气为密封状态,因此膨胀罐(理论上)可以安装在系统任何位置。

z普通型膨胀罐要求的锅炉接头不再需要。

隔膜式膨胀罐的选型正确选择的隔膜式膨胀罐应该在系统水加热到最高温度时, 其压力低于安全阀设定压力0.3巴左右。

低于设定压力0.3巴的富余量能防止安全阀泄水。

同时也方便将安全阀安装在膨胀罐接口的下端。

隔膜式膨胀罐选型的第一步是计算空气预压值,通过公式1计算:Pa = Ps + 0.3Pa=空气预充压力(bar)Ps=系统静压(bar),指膨胀罐的接口到系统最高点的这段距离的水柱压力,比如此距离为10.2米,系统静压则为1 bar。

正确的空气预充压力是膨胀罐入口处的静压,加上系统顶部0.3巴的额外量。

在系统注水前,需要将膨胀罐的空气预充压力调节到计算出来的空气预压值。

膨胀罐壳体上的充气阀可以实现加气或放气:加气可以通过一个小的空气压缩机或自行车气筒实现,在加气时需要使用一个精度为0.1巴的气压表检测。

正确的空气预充压力保证膨胀罐隔膜在系统注水后未加热时完全膨胀到壳体。

如果空气预充压力低于计算值,系统在未加热时就有一部分系统水进入到膨胀罐里面,因此当系统加热时膨胀罐的容积不够。

空气预充压力不够就等同于膨胀罐容积偏小,会造成每次系统加热时安全阀泄水,这种情况必须予以避免。

计算了空气预压值后,可以通过公式2计算膨胀罐最低容积:V = e X C / 1△- ( Pi / Pf )V=膨胀罐最低容积(升)△水加热膨胀系数差,即水加热到最高温度的系数—水冷却时的温度系数e =C=系统总水量(升)Pi=起始压力,为Pa+1, 即计算的膨胀罐空气预压值+1bar的大气压(bar)Pf=最终压力,安全阀设定的最大压力+1bar的大气压水加热膨胀系数‘e’—相对于水温在4℃时体积的膨胀系数温度℃系数温度℃系数温度℃系数0 0.00013 40 0.00782 75 0.0257510 0.00025 45 0.00984 80 0.0289815 0.00085 50 0.01207 85 0.0323620 0.00180 55 0.01447 90 0.0359025 0.00289 60 0.01704 95 0.0395830 0.00425 65 0.01979 100 0.0434235 0.00582 70 0.02269由于市场上的膨胀罐容积规格较固定,因此计算出来的膨胀罐容积不一定有相应的准确的规格。

为了方便选择,下表提供了每一规格的膨胀罐可涵盖的容积:膨胀罐商用规格与理论计算容积的对应表商用规格理论计算的容积范围商用规格理论计算的容积范围5升 4.5—5.5升24升21.6—26.4升8升7.2—8.8升35升31.5—38.5升12升10.8—13.2升50升45—55升18升16.2—19.8升80升72—88升低温供暖系统隔膜式膨胀罐的选型上面章节所提到的选型公式里有一个非常保守的假设:即系统所有水温均同时达到最高温度。

但这种情况几乎不可能发生。

因为水在经过管道和散热装置时温度降低,水温越低,其膨胀量也越低。

对于高温供水、温差在10℃左右的小型水暖系统以上假设意义不大,因为没有更小的膨胀罐可以使用了。

但是对于低温辐射供暖系统则不同,因为大量的系统水存在于辐射环路里,而辐射环路的工作水温往往在40-50℃左右,这会明显地减低系统水膨胀量。

如果按系统水都达到锅炉出水温度计算膨胀罐,对于低温辐射系统其容积必然过大。

虽然膨胀罐容积过大对系统运行没有危害,但却造成不必要的浪费。

因此,在为低温辐射系统选型时,应该把系统分成两部分计算:一是锅炉高温水部分:即锅炉容水量+锅炉至温控中心的水量;二是温控中心后面辐射系统的管道水容量。

同样用公式2分别予以计算,然后将两部分的膨胀水容积相加。

膨胀罐与系统水的相容性隔膜式膨胀罐的隔膜材料必须与系统水或溶解于系统水的空气在化学成份上相容,这点至关重要。

如果隔膜材料不相容,隔膜会逐渐被水溶解,系统会因此出现酸渣使别的系统元件粘合堵塞。

当隔膜最终破裂时,膨胀罐形成水涝,安全阀与补水阀之间的恶性循环产生。

当今的隔膜式膨胀罐大都运用丁基橡胶或EPDM为隔膜材料。

尽管这类隔膜与加入了乙二醇的防冻溶液相容,在安装时最好再次确认产品规格上是否标注了其相容型。

另外一个需要考虑的因素是系统中溶解的氧气。

水暖系统上使用的隔膜式膨胀罐多为封闭的含氧量少的系统设计,其碳钢罐体内侧与水直接接触,如果系统含氧量大,罐体受到腐蚀会最终导致膨胀罐失效。

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