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定壓補水器

來源:杭州勵進環保設備有限公司   2019年09月29日 15:42  

?暖通空調系統補水裝置的作用,是采暖或中央空調水系統冷熱介質(水),在系統內不倒空、不汽化、不壓,并保持有有系統循環的壓力,系統冷熱交換穩定正常。

目前暖通空調系統常用有以下幾種常壓定壓補水排氣機組:①.膨脹水箱定壓補水裝置;②.定壓罐定壓補水裝置;③.變頻泵定壓補水裝置; 其他如連續補水泵補水、水射器補水、自來水直接補水等裝置,因為其適用范圍小或缺陷明顯使用少,這里不做介紹。

  常壓定壓補水排氣機組原理:是在管網系統和管網補水泵之間增加了一臺氣壓罐或膨脹水箱,同時在管道上增加電接點壓力表,電接點壓力表將直接顯示管網的系統壓力,當系統壓力低于設置小壓力時,電接點壓力表將傳輸信號給管網補水泵,管網補水泵開始工作;當系統壓力大于設置壓力時,電接點壓力表將傳輸信號給管網補水泵,管網補水泵停止工作。在管網補水泵停止工作后,系統壓力靠氣壓罐膨脹水箱來補償,當管網系統壓力下降時,氣壓罐膨脹水箱內的氣體要自然膨脹,罐體內的水在氣體壓力下自動補入系統;當氣壓罐膨脹水箱內的水減小到,靠管網補水泵來實現增壓,罐內的氣體再次被壓縮。如此往復的工作,實現對管網系統的穩壓。

  膨脹水箱定壓補水裝置

  常壓定壓補水排氣機組原理: 膨脹水箱定壓原理是通過水箱容積的緩沖調節作用,通過水箱低水位的控制,實現補水(溢流)的作用,以調節由于系統水溫變化或泄漏引起的系統介質(水)的容積變化,保持其系統冷熱媒介(水)壓力的相對恒定。它是中小型系統和空調水系統常用的定壓裝置之一。膨脹水箱位置:膨脹水箱位置應該根據系統型式、作用半徑、建筑物的度、供水溫度等具體因素來選擇。其安裝位置及度不同,給系統產生的工況也不同。可靠的系統,其工況須滿足不汽化、不壓、不倒空,并有足夠循環動力的要求。開式膨脹水箱將水箱設在系統的點,通常接在循環水泵吸水口的回水干管上。

膨脹水箱型式的分類:分開式(位)和閉式(落地) 閉式膨脹水箱容積計算: Vt=Vs(v2/v1-1-3αΔt)/(1-P1/P2)

  Vt—膨脹水箱容積:m3

  Vs—系統水總容量:m3

  v1—低溫時水的比容,m3/Kg;

  v2—溫時水的比容,m3/Kg;

  α—線性膨脹系數,鋼為11.7×10-6℃-1,銅為11.7×10-6℃-1 Δt—水系統中大溫差,℃(一般為5) P1—低溫時水壓力,KpaP2—溫時水壓力,Kpa。

  P1、P2的確定:P1,箱體靜壓頭+系統頂部的小壓力值P2,運行時壓力開式膨脹水箱容積計算方法: Vp=αΔtVs Vp---膨脹水箱容積,m3α---水的體積膨脹系數,α=0.0006,1/℃ Δt---系統內大水溫變化值,℃Vs---系統內的總水容量,m3 說明:當水箱同時用于采暖和采冷時分別計算,取大值。點:(1)點:它具有裝置簡單、安全、少維護、運行費用低、壓力穩定、不用電等;可以消除系統非正常工況下的壓。(2)缺點:對點有空間位置要求;系統有氧化腐蝕缺陷;不適應大面積以及層、層建筑物需要。

  【常壓定壓補水排氣機組】

  定壓罐工作原理:定壓罐定壓,是在膨脹水箱基礎上發展起來的一類定壓補水裝置,其原理同閉式膨脹水箱。當系統水溫變化或泄漏引起水的容積變化時,由于氣壓罐內氣體壓縮性的緩沖作用,使系統壓力穩定在預設的壓力范圍內。如果系統壓力下降至預設壓力的下*,由電接點繼電器動作啟動補水泵,使之向系統供水,直至壓力達到預定的的壓力上限值時止。若系統壓力過設定的壓力值時,安全閥自行向軟水箱或排水系統泄水降壓。以維持系統的壓力平衡。該裝置由氣壓罐、補水泵、安全閥、電接點壓力表、控制箱等組合而成。

  系統中定壓點壓力確定:定壓點壓力的低要考慮兩個因素,一個是系統運行時任一點都不壓,二是系統停運時系統不倒空。如果定壓點的壓力過,系統中的每一點的壓力也就相應的增,導致管道、閥門或設備等在壓下運行,出現度破壞或疲勞損壞。壓力設置太低,系統就會倒空出現氣堵,而導致介質循環不暢。氣壓罐工作壓力值按以下方法確定(推薦) (1)補水泵啟動壓力P1: P1=Po+0.005;“Po”系統點壓力 (2)補水泵停泵壓力P2:

  P2=(P1+0.1)/β-0.1β:工作壓力比,一般取0.65~0.85 (3)安全閥開啟壓力P3: P3=P2+0.03式中壓力(壓)計算單位均為“MPa” 氣壓罐總容積: V=Vt/(1-β) Vt-調節水量(m3),為補水泵3min的流量,且保持水箱調節水位不小于200mm。估算時取膨脹水量的一半。

  補水泵流量:補水泵流量(每小時)選擇應不小于系統水容量的4%~5%。 點:(1)點:布置靈活,不受度的限制;實現設備集中控制管理,維修使用較方便;系統的氧化腐蝕減輕;較地防止系統出現汽化及水擊現象;適應大面積建筑物的需要。(2)缺點:補水泵啟動頻繁,泵的壽命低;系統壓力波動大,不能防止非正常情況系統壓的問題;不能斷電能源浪費較大,運行費用;體積較大占空間大。

  變頻泵定壓補水裝置

  基本原理:變頻調速【常壓定壓補水排氣機組】,是在定壓罐以后發展起來的,是變頻調速技術和膨脹水箱技術的結合。其基本原理是根據傳感器采集的系統的水壓力變化,通過邏輯計算調整電源頻,平滑無地調整補水泵轉速,即調節補水量,以達到實現系統恒壓點壓力相對恒定的目的。該定壓方式的關鍵設備是變頻器。其工作原理是先把通用50HZ的交流電轉為直流電,再通過變頻器把直流電變換為所需頻的交流電。通過補水泵電源頻的改變,達到調節補水泵轉速、調節補水量,從而達到調節系統水壓力目的。

 

  電機頻與轉速的關系為:n=60f(1-S)/P或f=nP/60(1-S)式中:n一水泵交流電機轉速;f一電源頻,Hz;S一轉差,一般為5左右;P一電機的對數。 由上式可看出,當P、S定時,水泵電機轉速與輸入電源的頻成正比;由水泵性可知,水泵流量與轉速成正比,所以調節電源頻即可直接調節補水泵流量,以調整系統內流體介質因為系統溫度或泄漏等原因引起的壓力變化。補水泵流量:補水泵流量(每小時)選擇應不小于系統水容量的4%~5%。

  變頻器的頻調節范圍:一般調節范圍為5~50Hz之間,也有使用頻電源變頻器范圍可以達到400Hz,但對變頻器本身和電機要求,不經濟。實際使用中要根據定系統具體情況,通過建立系統模型,計算系統(取樣點)壓力與補水泵執行頻的關系,并在調試過程中加以調整,實現系統水介質不倒空、不壓并維持運行工作壓力的目的。

  變頻器規格根據補水泵參數選擇:用工控機更容易實現上述目的,采用變頻調速技術和工控機(PLC)技術,對補水泵進行閉環控制。根據循環水系統中瞬時失水量的大小與相應的壓力值兩種參數,經工控機的模擬量模塊處理后控制變頻調速器,自動調節水泵轉速,使循環水系統補水點壓力恒定在系統的靜水壓線上,可達到壓力波動小、更加節能的效果。

  點:(1)點:有定壓罐的點,但較定壓罐解決了補水泵啟動頻繁,影響壽命,耗費電能多的問題;罐體的容積小占空間小;操作方便更人性化;適應大面積層暖通空調系統。(2)缺點:設備貴投資大,針對各個體需建立頻與系統定壓模型,對使用、調整、維修人員技術要求;相對膨脹水箱耗能,受電源影響。

  實例

  某工程,為5層結構,總面積20000m2。采暖(外網一次水經板式換熱器換熱)和中央空調(變風量新風機組加風機盤管)季節切換。共用管路水系統及末端系統。補水裝置設計使用【常壓定壓補水排氣機組】。在使用中發現頻繁啟動現象嚴重,因為其運行不連續,在冬季使用,采暖停運再啟動時,定壓裝置快速補足系統壓力,而啟運后水溫大幅上升導致系統壓力嚴重壓。因為泄壓閥設計裝在系統和定壓裝置之間的止回閥近定壓裝置一側,以防止定壓裝置失靈,所以對止回閥近系統末端一側壓力升無法保護,而導致末端金屬軟管等損壞漏水。

  針對上述情況,根據系統度不,使用面積小、補水量小的點,改成在系統點(電梯設備間)加設自流式軟化水裝置和不銹鋼膨脹水箱補水裝置,代替定壓罐補水。既解決了以上問題,又節約了運行維修費用和設備間空間,至今運行正常。

 

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