气压罐定压计算

附录C 设置隔膜式气压罐定压的采暖空调系统设备选择和补水泵工作压力计算例题

C. 1 例题一

某两管制空调系统冬季采用60／50℃热水，系统水容量约75m3；定压补水点设在循环水入口，根据空调设备和管网允许工作压力，确定循环水泵入口最高允许工作压力为

1.OMPa(1000kPa)；采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压；补水箱与系统最高点高差为45m；试进行定压补水设备的选择计算。

C. 1. 1 根据本措施6. 9节的有关规定和公式进行计算，各公式和图示中容积和压力名称如下：

V P——系统的最大膨胀水量(L)；

V t——气压罐计算调节容积(L)；

V min—气压罐最小总容积(L)；

V Z——气压罐实际总容积(L)；

P1——补水泵启动压力(表压kPa)；

P2——补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)(表压kPa)；

P3——膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力(表压kPa)

P4--安全阀开启压力(表压kPa)；

——补水泵启动压力P1和停泵压力P2的设计压力比；

——容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05。

C．1. 2 补水泵选择计算

1 系统定压点最低压力为P1=45+0.5+1=46.5(m)=465(kPa)。

2 考虑到补水泵的停泵压力P2，确定补水泵扬程为(P1十P2)／2=(465十810)／

2=638(kPa)(P2数值见C. 1．3条3款)，高于P1压力173kPa，满足6. 9．3条1款要求。

3 补水泵设计总流量应不小于75×5%=3.75(m3／h)。

4 选用2台流量为2.Om3／h，扬程为640kPa(扬程变化范围为465～810kPa)的水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行。

C. 1．3 气压罐选择计算

1 调节容积不宜小于3min补水泵设计流量。

1)当采用定速泵时V t≥2.0(m3／h)×3／60(h)=0.1(m.3)=100(L)。

2)当采用变频泵时V t≥2.0(m3／h)×1／3×3／60(h)=0.033(m3)=33(L)。

2 系统最大膨胀量为：V P=14.51(L／m3)×75(m3)=1088(L)(单位容积膨胀量见6．9．6条注释)，此水量回收至补水箱。

3 气压罐最低和最高压力确定：

1)安全阀开启压力取P4=1000(kPa)(补水点处允许工作压力)；

2)膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3=0.9Pa=0.9×1000=900(kPa)；

3)补水泵启动压力P1=465(kPa)；

4)补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)P2=0.9P3=0.9×900=810(kPa)；

压罐，罐直径400mm，承压1.0MPa，高1490mm，实际总容积V Z=118(L)。

注：气压罐规格是根据厂家的技术资料选取。

C. 2 例题二

某85／60℃热水采暖系统，采用承压为0.80MPa的钢制柱形散热器；系统水容量约75m3；定压补水点设在循环水泵入口，经计算该处允许最高工作压力为0.7MPa(700kPa)；采用容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压；补水箱与系统最高点高差为40m；试进行定压补水设备的选择计算。

C．2．1 采用容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压，其容积与压力的关系见图C．2．1。

C. 2．2 根据本措施6．9节的有关规定和公式进行计算，各公式和图示中容积和压力名称如下：

V p——系统的最大膨胀水量(L)；

V pi——平均水温为i时，系统的膨胀水量(L)；

V t——气压罐计算调节容积(L)；

V t’——气压罐实际调节容积(L)；

V xmin——气压罐能够吸纳的最小水容积(L)；

V x——气压罐实际能够吸纳的水容积(L)；

V zmin——气压罐最小总容积(L)；

V z——气压罐实际总容积(L)；

P0——无水时气压罐的充气压力(表压kPa)；

P1i——系统平均水温为i时，水泵启泵压力(表压kPa)；

P2i——系统平均温度为i时，水泵停泵压力(表压kPa)；

P1max——最高水温时水泵启泵压力(表压kPa)；

P2max——气压罐正常运行的最高压力，即最高水温时水泵停泵压力(表压kPa)；

P3——安全阀开启压力(表压kPa)。

C．2．3 补水泵选择计算

1 系统定压点最低压力为P1=40+1+1=42(m)=420(kPa)。

2 考虑到补水泵的最大停泵压力P2max，确定补水泵扬程为(P1+P2)／2=(420+630)／

2=525(kPa)(P2=P2max数值见C．2．4条4款)，高于P1压力105 kPa，满足6．9．3条1款要求。

3 补水泵设计总流量应不小于75×5％=3.75(m3／h)。

4 选用2台流量为2.Om3／h，扬程为52

5 kPa(扬程变化范围为420～630kPa)的水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行。

C．2．4 气压罐选择计算

1 调节容积不宜小于3min补水泵设计流量。

1)当采用定速泵时V t≥2.0(m3／h)×3／60(h)=0.100(m3)=100(L)。

2)当采用变频泵时V t≥2.0(m3／h)×1／3×3／60(h)=0.033(m3)=33(L)。

2 系统最大膨胀量为：V P=24.22(L／m3)×75(m3)=1817(L)(单位容积膨胀量见6．9．6条注释)。

3 能够吸纳的最小水容积

1)当采用定速泵时V xmin=V t+V P=100+1817=1917(L)。

2)当采用变频泵时V xmin=V t+V P=33+1817=1850(L)。

4 气压罐最低和最高压力确定：

1)充气压力P0=420(kPa)(定压点最低压力)；

2)安全阀开启压力P3=700(kh)(补水点处允许工作压力)；

3)正常运行时最高压力P2max=0.9P3=0.9×700=630(kPa)。