当供暖系统中的水受热而膨胀时,系统管道的总容积不变,那么膨胀出来的水就要有空间容纳;另外温度的变化会导致压力剧烈变化(PV=nRT,管道容积是定值)这时系统的保障阀无法及时泄压,从而对系统造成冲击,也造成了保障阀和补水阀的频繁运作,降低了使用寿命,给后期运行增加了成本;如没有安装保障阀情况下,系统的压力会随着温度升高而增高,这时会导致管道、阀门或设备在高压下运行,出现强度破坏和疲劳损坏。这就是需要安装膨胀装置的原因。
目前供暖系统常见的两种定压补水装置:
1.定压罐定压补水装置:
①定压罐工作原理
定压罐定压,是在膨胀水箱基础上发展起来的一类定压补水装置,其原理同闭式膨胀水箱。当系统水温变化或泄漏引起水的容积变化时,由于气压罐内气体高压缩性的缓冲作用,使系统压力稳定在预设的压力范围内。如果系统压力下降至预设压力的下限时,由电接点继电器动作启动补水泵,使之向系统供水,直至压力达到预定的的压力上限值时止。若系统压力超过设定的偏高压力值时,保障阀自行向软水箱或排水系统泄水降压。以维持系统的压力平衡。
②系统中定压点压力确定
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。如果定压点的压力过高,系统中的每一点的压力也就相应的增高,导致管道、阀门或设备等在高压下运行,出现强度破坏或疲劳损坏。压力设置太低,系统就会倒空出现气堵,而导致介质循环不畅。
压罐工作压力值按以下方法确定(推荐)
(1)补水泵启动压力P1:
P1=Po+0.005;“Po”系统偏高点压力;
(2)补水泵停泵压力P2:
P2=(P1+0.1)/β-0.1,β:工作压力比,一般取0.65~0.85;
(3)保障阀开启压力P3:
P3= P2+0.03,式中压力(压强)计算单位均为“MPa”;
气压罐总容积:V=Vt/(1-β)
Vt-调节水量(m3),为补水泵3min的流量,且保持水箱调节水位不小于200mm。估算时取膨胀水量的一半。
补水泵流量:补水泵流量(每小时)选择应不小于系统水容量的4-5%。