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緩沖水箱、膨脹罐的功能與選型(全)
發布時間:2021-07-24 14:00:34 點擊次數:2425

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兩聯供系統的水力輸配體系主要由管道、閥門、配件、附屬設備組成;其中緩沖水箱和膨脹罐是兩個非常重要的附屬設備,而且很多新做兩聯供的經銷商經常會對這兩個產品的功能和應用混淆;現科斯曼對其功能和選型進行詳細的分析:


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一、緩沖水箱的功能及應用:


緩沖是指蓄冷蓄熱,以減少壓縮機頻繁啟動。但“緩沖水箱”是一種通俗的稱呼,而緩沖水箱的功能不僅限于緩沖,還有解耦、排氣、接入輔助熱源等功能,其具體功能根據其在兩聯供系統中的定位而確定。對緩沖水箱而言,其水容量與熱泵主機的制熱制冷量成正比,但變頻壓縮機需要的水容量要小于定頻壓縮機。緩沖水箱使用于兩聯供系統中的一次和二次水力系統時,其接管連接方式是不同的。


一次系統接管示意圖:



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1)系統中的強制自動排氣功能:如果只要降低主機啟停次數功能,緩沖水箱安裝在主機出水管路或室內回水管路皆可。當水箱處于系統回水管時,會發現循環水從水箱上部進入,下部排出,此時水中的氣體會積存在水箱上部空間,閉式系統中的壓力會自動強制將氣體從上部排氣閥排出,不會出現我們在小管徑上加裝排氣閥,需要排掉一小段水再排出氣體,而下部又會堵一段水體,排氣效果極差現象。


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2)對水系統中動力部件水泵的保護:緩沖水箱的底部出口接入水泵的吸水口,該吸入口進入的水是不含氣體的(氣體在水箱上部無法下來),水泵葉輪的氣蝕現象會大大減少。吸入的水為純水,水泵循環出的水會將系統中的氣體自然推動到系統出水口,然后進入緩沖水箱上部進水口,系統出水帶來的氣體會被水箱頂部排氣閥強制排出,進而成為一個良性循環。而無緩沖水箱系統,水泵吸入含氣的水,葉輪會將氣體打碎輸進系統,造成系統中的氣體到處存在,排氣難度更高。造成水泵的流量開關經常報警,不斷啟停,大大增加了調試難度。


3)避免主機高壓保護:進入主機板換的水是純凈(不含氣)的水,能更好的交換能量,增加換熱效率。


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4)調試更輕松,末端效果出效果更迅速:當系統中補水一半時,調試就可開始了。流入主機與水泵的水,均是純凈不含氣的,熱量會很快輸送到末端,調試時間大大減少。早期從事空調施工,調試一戶別墅,沒有三到四小時不能結束,因為水中含氣太多,流量開關經常報警,主機換熱不夠也會高壓保護,風盤氣堵后,效果不明顯,都讓調試時間大大延長。在有緩沖水箱的機房系統,一般一到二小時即可完成調試工作。


5)系統排污更徹底,防止系統阻塞,排污更方便:管路中的雜質在不斷循環中,因為經過了一個立式的大容量水箱后,許多雜質會積存在緩沖水箱底部,經過Y型過濾器的水質就要好很多,從而降低了清洗過濾器的次數。緩沖水箱排污口設置在水箱底部并設有手動排污閥,清潔更便捷。



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4)調試更輕松,末端效果出效果更迅速:當系統中補水一半時,調試就可開始了。流入主機與水泵的水,均是純凈不含氣的,熱量會很快輸送到末端,調試時間大大減少。早期從事空調施工,調試一戶別墅,沒有三到四小時不能結束,因為水中含氣太多,流量開關經常報警,主機換熱不夠也會高壓保護,風盤氣堵后,效果不明顯,都讓調試時間大大延長。在有緩沖水箱的機房系統,一般一到二小時即可完成調試工作。


5)系統排污更徹底,防止系統阻塞,排污更方便:管路中的雜質在不斷循環中,因為經過了一個立式的大容量水箱后,許多雜質會積存在緩沖水箱底部,經過Y型過濾器的水質就要好很多,從而降低了清洗過濾器的次數。緩沖水箱排污口設置在水箱底部并設有手動排污閥,清潔更便捷。



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7)緩沖水箱安裝位置:一次系統緩沖水箱上進下出安裝在主機的回水管上,保證進設備和水泵的水沒有空氣;二次系統的一次側和二次側的在水箱的同一高度的水流方向一致,以最大限度避免水箱溫度波動。


2. 緩沖水箱的選型

根據系統配置情況緩沖水箱的容量按經驗值為3~5L/KW機組制冷量;一次系統緩沖水箱容量選擇考慮保證系統最小水流量,二次系統緩沖水箱容量選擇考慮系統最高效率的穩定水流量,一般建議二系統的緩沖水箱容量選擇比一次系統略大一點。



、膨脹罐


在有些熱泵主機中包含膨脹罐,但有些熱泵主機中不含膨脹罐。在系統設計中可以按熱泵容量來選擇膨脹罐的規格(容量)。

每一個獨立的閉式水系統必須安裝吸收水的熱脹冷縮的膨脹裝置,否則將可能由于水的熱脹冷縮導致管道及機組損壞,膨脹罐分為隔膜式和球囊式兩種, 隔膜式膨脹罐一體式成型無法維修,一旦橡膠隔膜漏氣將報廢,而球囊式使用 法蘭與罐體連接,球囊損壞可以單獨拿出維修,在空調系統中由于管道內的水常年密閉,使用囊式膨脹罐比較多,一旦球囊損壞維修更換比較容易。目前隨著生產材料的改進和生產工藝的提高,有的廠家生產的隔膜式膨脹罐的質量很好地避免避免隔膜損壞,有力保證隔膜膨脹罐的使用壽命。


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膨脹罐選型要考慮容積、承壓和材質,膨脹罐的容積與系統的總容水量、水溫和安全閥的設定壓力有關,科斯曼手冊附錄中專門有介紹膨脹罐選型的計算方法,承壓要考慮管道的水壓,通常公寓為 6bar 即可,別墅要選擇 10bar。對于膨脹罐的材質建議選擇罐體為碳鋼,法蘭為 304 不銹鋼,因為水是在球囊內不與罐體接觸,而法蘭是與水接觸的,如果采用鍍鋅法蘭時間長了會生銹爛掉,而采用不銹鋼法蘭就不會有這種情況,對于戶用空調系統免維護是非常重要的。


制冷量Kw
膨脹罐容積(L
配套配件
<12.5
5
自動補水閥及泄壓閥
12.525
8
2545
12
4575
19
75112.5
24


注:①膨脹罐最好選擇304不銹鋼法蘭,碳鋼鍍鋅比較容易生銹; ②膨脹罐的預充壓力等于補水閥的設定壓力;


膨脹罐的預設充氣壓力非常重要,預充壓力不當,膨脹罐不起任何作用,只有預充壓力正確,膨脹罐的容積才能有效發揮,通常預充壓力與安裝膨脹罐處的設備運行壓力相近,對于膨脹罐與自動補水閥安裝在一起的,膨脹罐的預充壓力可以同自動補水閥設定壓力一致即可,膨脹罐一般安裝系統的回水管路上。通常膨脹罐每 1 年檢查一次氣壓,如果出現膨脹罐內壓力下降甚至沒有氣體的 情況下要及時補氣,補充的氣體可以是壓縮空氣或氮氣,為了保證充注的壓力準確,最好將相關閥門關掉,放掉部分水,保證與膨脹罐相連的管道沒有壓力,這樣的充注壓力是最為準確的。如果在檢查中出現充氣口漏水的情況,這說明球囊壞了,需要拆下更換球囊。


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