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1.什么是定壓補水脫氣裝置

2.為什么需要定壓補水脫氣裝置

2.1 定壓的必要性

2.2 脫氣

2.3定壓膨脹水箱

2.4定壓脫氣囊式罐系統(tǒng)

3.如何計算囊式定壓補水裝置并選型:

4.分析手冊和圖集中的不同

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1.圖集(暖通)暖通圖集_05K210采暖空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)定壓

2.Reflex廠家的資料

3.供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版相關(guān)內(nèi)容

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1.什么是囊式定壓補水脫氣裝置

先看一下下面這張圖

這是一個紅色的罐子，旁邊連接了一套兩組的水泵，并帶有相關(guān)控制附件。

就是這樣一個東西

它主要是連接在空調(diào)或者采暖的閉式水系統(tǒng)的水泵吸入口上，用來給該水系統(tǒng)定壓，排氣，并且緩沖系統(tǒng)的水膨脹。

其工作原理是:罐體的內(nèi)部有一個囊[如下圖]，當(dāng)水系統(tǒng)壓力增大時，膨脹罐系統(tǒng)連接在水系統(tǒng)的管路上的壓力傳感器探測獲知，則泄水閥就打開，系統(tǒng)回水到膨脹罐體，如果系統(tǒng)壓力繼續(xù)增加，

表現(xiàn)在膨脹罐上為液體重量上升超過限值,則膨脹罐報警且安全泄壓閥爆開，系統(tǒng)水排出到大氣。

當(dāng)系統(tǒng)壓力降低時，如低于設(shè)定壓力點P，則水泵就啟動開始從罐內(nèi)補水進入系統(tǒng)。

如果系統(tǒng)壓力持續(xù)降低，且罐體的液位降低到一個確定液位低位，則外部的補水管路打開補水進入罐體。

有一個聯(lián)通管，保證罐內(nèi)壓力和大氣壓力一致為常壓。

注：此處需要注意的是，對于這種常壓補水，泵組管路上有單向閥，因此泵即使在停止的時候，泵兩側(cè)的壓力也是不同的，停止時泵的吸入口為常壓，輸出口為系統(tǒng)定壓點壓力

同時其頂部有一個排氣閥，進入罐體的水壓力降低為常壓，則可以分離出不凝性氣體排出。

下圖中頂部即為排氣閥，側(cè)頂部為大氣聯(lián)通管

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2.為什么需要定壓補水脫氣裝置

2.1定壓：

當(dāng)一個水系統(tǒng)的水泵停止運行的時候，整個系統(tǒng)里面的水是靜止的。這時如果系統(tǒng)里面的最薄弱點，即壓力最低點的表壓力[即絕對壓力-大氣壓]如果低于外部的大氣壓，也就意味著系統(tǒng)處于負壓，

這樣外部的空氣就會慢慢滲入到水系統(tǒng)中。導(dǎo)致系統(tǒng)進入不凝性氣體，進而導(dǎo)致系統(tǒng)的水系統(tǒng)中混入空氣，在水泵再次啟動的時候，會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生如下不利影響

注：系統(tǒng)的最低點一般為高度最高點，如下圖中的A點

換熱能力下降:帶有不凝性氣體的水在換熱器中的換熱能力下降

水泵和鍋爐等設(shè)備:水系統(tǒng)特別是熱水系統(tǒng)會出現(xiàn)低壓沸騰現(xiàn)象氣蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致水泵壽命下降

因此，對于閉式水系統(tǒng)需要保證最不利點的壓力高于大氣壓力

2.2排氣:

同樣對于一個正常運行的水系統(tǒng)，則需要不停地向外部排氣，減少不凝性氣體量，常規(guī)的排氣為頂部排氣或者旋流總管排氣，如下圖

立管頂部的小型自動排氣閥

安裝在主管的氣液旋流分離器

而囊式定壓裝置的排氣則放置在罐體頂部，將減壓后的水系統(tǒng)排氣

膨脹:附件有一定的容積保證水的熱脹冷縮，即需要一個膨脹箱體或者罐體。

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2.3.定壓膨脹水箱:

定壓膨脹水箱屬于簡單的定壓系統(tǒng)，在較早的系統(tǒng)中常常使用！

一般有兩種接入方式來保證最不利點點壓力

一種采用A點定壓的設(shè)置如下圖所示

一種是如左圖所示，將定壓點接入A點，且保證A點的表壓高于外部氣壓至少0.05bar,即需要保證膨脹水箱的液面高度比A點至少高處0.5米。通常為了保險，絕大部分項目會使其高出1-1.5米[下面的

講述按照1米為例]

我們來分析一下，當(dāng)系統(tǒng)靜止的時候,A點的壓力[ 按照米計量]為1米，B點的壓力為1米+AB點高差；當(dāng)系統(tǒng)運行的時候，A點的壓力仍舊為1米，B點的壓力為1米+AB點高差-AB點的阻力損失。

假如有一個高度為30米的建筑[即大約6-7層的大樓]，其AB點高差為30米，而AB點阻力損失約為0.6-0.7米[阻力=30*0.02-0.025=6000-7500pa=0.6-0.75米]，則系統(tǒng)靜止時候的B點的靜壓為31米，運

行時的靜壓為30.3米。

因此無論系統(tǒng)靜止還是運行，其最不利點A點的壓力可以保證為正壓1米

一種采用B點定壓設(shè)置的方式接入

如右圖所示，將定壓點接入B點，且同樣保證水箱高于A點一米，

則系統(tǒng)停止時，A點壓力為1米，B點壓力為31米;系統(tǒng)運行的時候，A點壓力為1.7米，B點壓力為31米。說明: 

響馬

 指正正確，修正了過來

可見，膨脹水箱的使用可以最大程度的保證系統(tǒng)的壓力的穩(wěn)定運行，并且保證系統(tǒng)的壓力最低點也比外部大氣高出1米左右的數(shù)值。當(dāng)然，該膨脹水箱必須有以下功能

1.具備足夠的膨脹空間，滿足系統(tǒng)的水溫在波動時候的體積變化

這個可以很容易地根據(jù)密度和溫度的關(guān)系得出結(jié)論，手冊中已經(jīng)給出了相關(guān)查詢系數(shù)

即根據(jù)系統(tǒng)的水管中的保有水量乘以相應(yīng)系數(shù)，即可得出膨脹容積，這就是系統(tǒng)的膨脹水量

2.保證系統(tǒng)的調(diào)節(jié)水量，這可以理解為緩沖水量，即當(dāng)市政供水或者軟水不能在開始及時補水時，水箱中先存有若干分鐘的補水量，其意義是為了滿足補水初期的緩沖，一般是滿足不少于3mins的

補水泵或者上水的補充秒流量。并且為了保證膨脹水箱的緩沖水量不能過低，要滿足水平面不低于200mm.

見下圖

上圖來自供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版下冊P2035,,我們可以清楚的看到，

1.高位膨脹水箱的最低液面比系統(tǒng)的最高點高出1米，且定壓點接入水泵的吸入點B。

2.hl即為初期緩沖水量，滿足不低于200mm，并且不小于系統(tǒng)補水泵3mins的供應(yīng)量

3.hp即為膨脹水量

所以最后我們得出結(jié)論: 頂部膨脹水箱的容積是hb+hp兩部分的量，并且補水的管路設(shè)計秒流量應(yīng)該滿足不小于系統(tǒng)保有水量的5%小時流量進行設(shè)計。即如果一個系統(tǒng)的保有水量是50m3，則該補水

管路設(shè)計的補水流量應(yīng)該滿足補水量在2.5m3/h,即補水管徑在DN32-DN40左右

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2.4囊式定壓脫氣裝置

代替頂部膨脹水箱，06年以后的很多項目開始使用該裝置，其好處是不用限于環(huán)境和地點，可以放在動力中心或者機房內(nèi)，且控制方便，巡檢容易。更加重要的是:該系統(tǒng)集中膨脹，定壓，排氣于

一體，方便了設(shè)計和使用。

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3.囊式系統(tǒng)的計算

該計算主要涉及到以下的裝置

補水泵的流量和揚程，

罐體的容積和體積，

可能存在的補水回水箱,

各個壓力設(shè)定點

可能有人會選擇圖集05K210中的方法進行選擇和計算

但是，部分廠家如Reflex的手冊則給出了不同的罐體選擇方法

下面我說一下不同，并給出我自己的意見

1.水泵選型:

這一點，沒有不同，兩臺水泵，一用一備，兩臺泵的總流量是保有水量50m3的5%.這前文已經(jīng)說過。揚程是滿足定壓點的壓力+5m.還是以30米大樓為例，定壓點的要求為系統(tǒng)最高點的表壓不低于

1.5m，則意味著水泵吸入口的定壓點B=30+1.5=31.5m.則水泵的壓力為31.5+5=36.5m.

需要注意的是，該流量的計算是兩臺水泵的流量和。因此選型為單臺水泵1.25m3/h,揚程為36.5m

2.水箱的選型:

此處是最大的不同。圖集上采用了罐體的容積僅僅需要滿足調(diào)節(jié)緩沖水量容積即可

其中Vf為不少于3mins的單臺水泵水量，系數(shù)為b=1.05,1-a=.35-0.4左右，總體而言，安全系數(shù)為3左右，以上例為例，單臺水泵數(shù)量為1.25m3/h,則3mins的流量為60l,乘以3倍的系數(shù)以后為約200l

.即該囊式定壓罐僅僅只需要一個200l的罐體即可。

那么疑問來了？這里僅僅計算了調(diào)節(jié)水量，熱脹冷縮的膨脹水量誰來負擔(dān)呢？原來圖集中還專門設(shè)置了一個閉式膨脹水箱，見下圖

1是囊式定壓罐負責(zé)調(diào)節(jié)緩沖水量200l,

6是閉式水箱，同樣hb hp滿足調(diào)節(jié)緩沖水量和熱脹冷縮膨脹水量。

如該系統(tǒng)是60-50度熱水系統(tǒng)，保有水量是60m3,則膨脹量在900l,即需要再設(shè)立一個閉式水箱，hb和hp的量分別是200l和900l

而reflex等廠家則是取消了閉式膨脹水箱，將該膨脹量直接納入到紅罐罐體容積中，即罐體的容積=緩沖調(diào)節(jié)水量+膨脹量。這樣就取消了圖集上的閉式水箱。

而將紅罐罐體放大，則罐體的有效容積為200l+900l=1.1m3

并且需要注意注意的是，杭州桂冠環(huán)保科技有限公司等廠家采用的是常壓囊式定壓系統(tǒng)，則意味著取消了上圖中的1而將其合并到6中，且系統(tǒng)擺放位置也放在了6這個位置

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我本人建議采用杭州桂冠環(huán)保這種方法，因為已經(jīng)采用了囊式定壓罐，就應(yīng)該只用一個系統(tǒng)，不應(yīng)該再增加罐體，否則系統(tǒng)將會太過復(fù)雜。

3.閉式水箱

圖集中采用，部分廠家則取消。2中已經(jīng)描述，不再贅述

4.定壓點的設(shè)定

鑒于圖集和杭州桂冠的控制邏輯不同，我分別描述

什么是囊式定壓補水脫氣裝置

一共有四個壓力點

P1:系統(tǒng)壓力低點，低于該點，補水泵啟動，本例中為31.5m

P2:停泵壓力點=0.9*0.9*P4=80m

P3:系統(tǒng)超回流點=0.9P4=90m

P4x系統(tǒng)最高工作壓力，安全閥爆開=10bar=100m

我們可以看到,P1和P2的壓力設(shè)定點差距較大，這是為了保證補水泵不需要頻繁啟動

杭州桂冠環(huán)保科技有限公司

邏輯不同

由于該系統(tǒng)為常壓系統(tǒng)，因此

P1:系統(tǒng)壓力低點，低于該點，補水泵啟動，本例中為31.5m

P2:停泵壓力點,=P1+2=33.5m

P3:系統(tǒng)超壓回流點=0.8*P4=80m

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P4:系統(tǒng)最高工作壓力=100m

可以看到，不同之處在于P1和P2的設(shè)定壓力差距較小，結(jié)果是水泵啟動較頻繁

當(dāng)然，四個壓力點均可以合理設(shè)定，以上選擇并不是唯一選擇。

杭州桂冠環(huán)保科技有限公司（www.002499.cn）專業(yè)生產(chǎn)水處理設(shè)備，過濾器的廠家。