全自動定壓補水裝置設(shè)備選型方法
時間：2013-12-18 來源：揚子江泵業(yè) 瀏覽數(shù)：2682
在空調(diào)及熱水采暖系統(tǒng)運行過程中，存在水量、壓力失調(diào)、穩(wěn)定性不好等問題，易造成膨脹水箱溢水，浪費能源嚴重，難以得到預(yù)想的設(shè)計效果，特別是在高溫熱水（100℃以上）供熱系統(tǒng)中，由于存在汽化壓力的問題，開式膨脹水箱不適用于高溫熱水采暖的要求。為改善熱水系統(tǒng)中的不足，滿足熱水供熱采暖及供熱水的使用要求，我公司研制生產(chǎn)了NZG 系列全自動供熱定壓補水設(shè)備，該設(shè)備的技術(shù)指標達到國家“民用建筑采暖通風設(shè)計技術(shù)措施”對壓力式膨脹水罐的技術(shù)規(guī)定。設(shè)備的橡膠膠囊，具有良好的曲撓性和耐溫老化性，抗老化性能在130℃時可達0.82以上。
一、設(shè)備性能及主要特點
1、設(shè)備可直接放置在鍋爐房內(nèi)，占地面積小，靈活性大，取消了建筑屋頂?shù)呐蛎浰浼八溟g，減少土建及工藝設(shè)計的復(fù)雜系數(shù)，降低工程造價，施工安裝快速簡便。
2、設(shè)備工作運行穩(wěn)定，維護管理簡便，無論水溫變化如何，系統(tǒng)壓力始終保持在壓力傳感器所控制的上、下限壓力，水的流量、壓力永不失調(diào)，沒有真空和缺水現(xiàn)象。
3、控制柜采用單片機控制二臺泵自動輪換工作，并采用壓力傳感器取代傳統(tǒng)的電接點壓力表，控制性能更可靠；當系統(tǒng)出現(xiàn)超壓時自動開啟電磁閥將膨脹水量瀉回軟水箱。
4、控制柜選用進口、國產(chǎn)新型名牌電器元件，控制性能可靠，技術(shù)先進。
5、設(shè)備安全性較強，停電、停泵時可自動消除水錘及噪音，不易發(fā)生管路附件、散熱器的爆破事故。
6、罐體內(nèi)所充的氮氣不會發(fā)生物理化學(xué)變化，對罐體起保護作用，且一次充氣可保持長期使用，更方便、更可靠、壽命長。
二、適用范圍
1、鍋爐房、熱力站及各類高低溫熱水采暖系統(tǒng)；
2、熱水循環(huán)式供應(yīng)系統(tǒng)；
3、不宜設(shè)置屋頂開式膨脹水箱的供暖系統(tǒng)；
4、風機盤管冷、熱水系統(tǒng)。
三、NZG全自動供熱定壓補水設(shè)備工作原理
當空調(diào)及熱水供熱系統(tǒng)中水的容積因膨脹、收縮而發(fā)生變化時，罐體內(nèi)氣體空間的體積及壓力也相應(yīng)發(fā)生變化，當熱水供熱系統(tǒng)水溫升高體積膨脹時，熱水逐漸進罐體水室、迫使隔膜向外擴張、擴大水室容積、壓縮氣室容積、而增高氣室的壓力。在這個過程中氣室內(nèi)的溫度變化很小，可忽略不計，氣室容積與壓力的變化過程近似符合波義耳——馬略特定律：“對于一定質(zhì)量的氣體，若溫度保持不變，則其壓強與其體積的乘積是一個常數(shù)”，即PV = C。
根據(jù)這個定律，通過隔膈式氣壓膨脹水罐內(nèi)水位的變化及控制來控制系統(tǒng)的壓力工況，使之保持在安全范圍內(nèi)運行。
該設(shè)備在膨脹水罐內(nèi)設(shè)置了五個控制點，控制項目如下：
S1——低壓力報警；
S2——補水泵啟動補水；
S3——補水泵停止補水；
S4——電磁閥關(guān)閉；
S5——電磁閥開啟排水；
通過上述五個壓力控制，即可將供熱系統(tǒng)的壓力控制在P1 — P2之間。
當供熱系統(tǒng)由供熱轉(zhuǎn)為停止供熱時，系統(tǒng)內(nèi)的水逐漸冷卻收縮，或由于管網(wǎng)滲漏造成系統(tǒng)虧水，罐內(nèi)水位降至S2點時，壓力傳感器將信號傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制水泵自動啟動補水，當升高到S3點時，補水泵自動停止工作。
當供熱系統(tǒng)開始供熱時，系統(tǒng)內(nèi)的水受熱膨脹，膨脹水量可由膨脹水罐內(nèi)S2 — S5點之間調(diào)節(jié)。
當罐內(nèi)水位升高S5點時，壓力傳感器將信號傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制電磁閥自動開啟，將罐內(nèi)多出的水量排泄到軟化水箱中，同時壓力下降，當水位降回至S4點時，電磁閥自動關(guān)閉。
當水位再次降至S2點時，補水泵自動啟動補水，為此循環(huán)往復(fù)，以保證供熱系統(tǒng)在定壓工況下安全運行。
當罐內(nèi)的壓力超過壓力傳感器設(shè)定值的上限P2+0.02Mpa時，安全閥開啟快速排水，以迅速降低膨脹水罐內(nèi)的壓力，保證供熱系統(tǒng)安全運行。
設(shè)備選型方法
1、計算熱水系統(tǒng)的膨脹水量即系統(tǒng)水的凈膨脹容積△V
（1）系統(tǒng)開始運行：水從低溫度t1，升到高的平均溫度t2，此時水的比容從r1至r2；
△V=VC×（r1- r2）×1000（升）
（2）系統(tǒng)運行期間
△V=A•B•△t•VC×1000（升）
式中：VC —— 系統(tǒng)內(nèi)所有水量之和，包括管道內(nèi)、暖氣片內(nèi)、鍋爐或容積式加熱器內(nèi)的水量之和（管網(wǎng)水容量計算見表2）；
r1——溫度為t1時水的比容（升/公斤）；（見表1）；
r2——溫度為t2時水的比容（升/公斤）；（見表1）；
A——考慮在水罐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常儲存足夠水容量以補償系統(tǒng)內(nèi)水冷卻時體積的收縮安全系數(shù)，取A=3；
B——水的單位體積膨脹系數(shù)B=0.0006；
△t — 當間歇供熱時，系統(tǒng)內(nèi)水溫的波動值，低溫水取 △t=25℃，高溫水取 △t=35℃；
系統(tǒng)水的凈膨脹容量△V是與運行工況密切相關(guān)的。它與供熱運行方式（間歇或連續(xù)供熱），熱水設(shè)計溫度差，熱水的溫升和系統(tǒng)漏水率等因素有關(guān)。以上兩種運行計算結(jié)果選擇△V較大值。
2、確定水系統(tǒng)的低壓力P1和高工作壓力P2；
膨脹水罐連接在回水管上，此段管段水的溫度較低，能更好地保護橡膠隔膜，以延長膜的使用壽命。膨脹水罐設(shè)置在循環(huán)水泵吸水管一側(cè)，其水罐的定壓線較低，所需的補給水泵的揚程低、功率小，P1可由下式計算；
(1) 對高溫熱水（＞100℃以上）
P1≥Hd=H1+H2+H3
(2) 對一般熱水（≤100℃以下）
P1≥Hd=H1+H2
式中：P1—— 定壓點即膨脹水罐正定的小工作壓力；即熱水系統(tǒng)得低工作壓力（Mpa）；
Hd—— 系統(tǒng)補水點的壓力值；
H1—— 高或不利用水點與膨脹水罐低水位的標高差（米）；
H2—— 安全水頭，一般可取5米；
H3—— 供水溫度下的汽化壓力（米） +0.1χ，（見表3）；
(3) 熱水系統(tǒng)高工作壓力P2（Mpa）
P2 = ―0.1 (Map)
式中：χ——工作壓力比一般取0.65~0.85
水溫與水的比較表 表1
|
溫度（℃） |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
比容（L/Kg） |
1.0003 |
1.0018 |
1.0044 |
1.0078 |
1.0121 |
1.0171 |
|
溫度（℃） |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
|
比容（L/Kg） |
1.0227 |
1.0290 |
1.0359 |
1.0434 |
1.0512 |
1.0599 |
|
溫度（℃） |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
|
比容（L/Kg） |
1.0697 |
1.0798 |
1.0906 |
1.1021 |
1.1144 |
1.1275 |
熱水系統(tǒng)內(nèi)每米管道中的水容量表 表2
|
管道（mm） |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
|
水量（L/m） |
0.195 |
0.335 |
0.573 |
1.004 |
1.320 |
2.206 |
|
管道（mm） |
70 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
|
水量（L/m） |
3.632 |
5.090 |
8.825 |
13.478 |
19.113 |
33.320 |
飽和水溫度與汽化壓力關(guān)系表 表3
|
飽和水溫度（℃） |
汽化壓力 |
飽和水溫度（℃） |
汽化壓力 |
飽和水溫度（℃） |
汽化壓力 |
|
100 |
1.03 |
120 |
2.02 |
140 |
3.68 |
|
105 |
1.23 |
125 |
2.37 |
145 |
4.24 |
|
110 |
1.46 |
130 |
2.75 |
150 |
4.85 |
|
115 |
1.73 |
135 |
3.20 |
160 |
6.30 |
|
壓力為絕對壓力K以Kg/cm2計 |
|||||
立式隔膜式氣壓水罐技術(shù)參數(shù)及外形尺寸表
|
規(guī)格型號 |
罐體高工作壓力 |
罐體公稱直徑 DN |
H |
H1 |
罐體總?cè)莘eV0 |
罐體內(nèi)水容積VS |
進出水管直徑 D1 |
重量 |
||||
|
a=0.85 |
a=0.80 |
a=0.75 |
a=0.70 |
a=0.65 |
||||||||
|
MPa |
mm |
mm |
mm |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
mm |
Kg |
|
|
SQL600 |
0.6 1.0 1.6 |
600 |
1730 |
140 |
0.32 |
0.048 |
0.064 |
0.080 |
0.096 |
0.112 |
50 |
132 217 262 |
|
SQL800 |
0.6 1.0 1.6 |
800 |
2220 |
140 |
0.76 |
0.114 |
0.152 |
0.190 |
0.228 |
0.266 |
50 |
269 349 504 |
|
SQL1000 |
0.6 1.0 1.6 |
1000 |
2500 |
150 |
1.41 |
0.212 |
0.282 |
0.353 |
0.423 |
0.494 |
80 |
494 617 853 |
|
SQL1200 |
0.6 1.0 1.6 |
1200 |
2870 |
180 |
2.37 |
0.356 |
0.474 |
0.593 |
0.711 |
0.830 |
80 |
653 790 1194 |
|
SQL1400 |
0.6 1.0 1.6 |
1400 |
3000 |
175 |
3.40 |
0.510 |
0.680 |
0.850 |
1.020 |
1.190 |
100 |
823 1206 1033 |
|
SQL1600 |
0.6 1.0 1.6 |
1600 |
3100 |
175 |
4.60 |
0.690 |
0.920 |
1.150 |
1.380 |
1.610 |
100 |
1184 1645 1430 |
|
SQL1800 |
0.6 1.0 1.6 |
1800 |
3300 |
180 |
6.10 |
0.915 |
1.220 |
1.525 |
1.830 |
2.135 |
125 |
1588 1929 2033 |
|
SQL2000 |
0.6 1.0 1.6 |
2000 |
3500 |
170 |
8.12 |
1.218 |
1.624 |
2.030 |
2.436 |
2.842 |
125 |
1905 2535 2535 |
臥式隔膜式氣壓水罐技術(shù)參數(shù)及外形尺寸表
|
規(guī)格型號 |
罐體高工作壓力 |
罐體公稱直徑 DN |
H |
L |
K |
罐體總?cè)莘eV0 |
罐體內(nèi)水容積VS |
進出水管直徑 D1 |
重量 |
||||
|
a=0.85 |
a=0.80 |
a=0.75 |
a=0.70 |
a=0.65 |
|||||||||
|
MPa |
mm |
mm |
mm |
mm |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
m3 |
mm |
Kg |
|
|
SQW1000 |
0.6 1.0 1.6 |
1000 |
1712 1716 1724 |
2266 2270 2274 |
600 |
1.636 |
0.245 |
0.327 |
0.409 |
0.491 |
0.573 |
100 |
709 859 1107 |
|
SQW1200 |
0.6 1.0 1.6 |
1200 |
1912 1920 1924 |
2566 2570 2578 |
720 |
2.658 |
0.399 |
0.532 |
0.665 |
0.797 |
0.930 |
100 |
889 990 1476 |
|
SQW1400 |
0.6 1.0 1.6 |
1400 |
2116 2120 2128 |
3016 3024 3028 |
840 |
4.259 |
0.639 |
0.852 |
1.065 |
1.278 |
1.491 |
125 |
1476 1808 2253 |
|
SQW1500 |
0.6 1.0 1.6 |
1500 |
2216 2220 2232 |
3116 3124 3132 |
900 |
5.091 |
0.7637 |
1.081 |
1.273 |
1.527 |
1.782 |
125 |
1617 1974 2739 |
|
SQW1600 |
0.6 1.0 1.6 |
1600 |
2316 2324 2332 |
3220 3224 3232 |
960 |
5.896 |
0.884 |
1.179 |
1.474 |
1.769 |
2.064 |
125 |
1580 2350 2984 |
|
SQW1800 |
0.6 1.0 1.6 |
1800 |
2516 2524 2524 |
4020 4024 4036 |
1120 |
9.417 |
1.413 |
1.883 |
2.354 |
2.825 |
3.296 |
150 |
2367 3065 3265 |
|
SQW2000 |
0.6 1.0 1.6 |
2000 |
2720 2728 2728 |
4920 4928 4928 |
1260 |
14.246 |
2.137 |
2.850 |
3.562 |
4.274 |
4.986 |
150 |
3451 4552 4552 |
|
SQW2200 |
0.6 1.0 1.6 |
2200 |
2920 2928 2932 |
4920 4928 4928 |
1380 |
17.309 |
2.596 |
3.462 |
4.327 |
5.193 |
6.058 |
150 |
4173 5384 6029 |
|
SQW2400 |
0.6 1.0 1.6 |
2400 |
3124 3132 3132 |
5524 5512 5512 |
1520 |
23.074 |
3.461 |
4.461 |
5.769 |
6.922 |
8.076 |
150 |
5656 6803 6871 |
立式隔膜式自動氣壓膨脹水罐穩(wěn)壓補水設(shè)備選用表
|
序號 |
膨脹水罐型號 |
數(shù)量 （臺） |
供熱量 W (Kcol/h) |
供熱 面積F (M²) |
熱水系統(tǒng) 水容量Vc （L） |
膨脹水 容量 △V(M³) |
補水流量 Q (m³/h) |
補水泵 型號 |
補水泵揚程（m） |
補水管管徑D（mm） |
||||
|
33.0 |
45.0 |
57.0 |
70.0 |
80.0 |
||||||||||
|
水泵級數(shù)n*水泵臺數(shù)/功率N |
||||||||||||||
|
1 |
PGL1000*1.0 |
1 |
30*10000 |
5000 |
8400 |
0.378 |
0.336 |
20GR1.6-8*n |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
9*2 |
10*2 |
DN20 |
|
N=0.75 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
||||||||||
|
2 |
PGL1200*1.0 |
1 |
60*10000 |
10000 |
16800 |
0.756 |
0.672 |
20GR1.6-8*n |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
9*2 |
10*2 |
DN20 |
|
N=0.75 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
||||||||||
|
3 |
PGL1400*1.0 |
1 |
90*10000 |
15000 |
25200 |
1.134 |
1.008 |
20GR1.6-8*n |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
9*2 |
10*2 |
DN20 |
|
N=0.75 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
||||||||||
|
4 |
PGL1600*1.0 |
1 |
120*10000 |
20000 |
33600 |
1.512 |
1.344 |
20GR1.6-8*n |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
9*2 |
10*2 |
DN20 |
|
N=0.75 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
||||||||||
|
5 |
PGL1800*1.0 |
1 |
150*10000 |
25000 |
42000 |
1.890 |
1.680 |
20GR1.6-8*n |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
9*2 |
10*2 |
DN20 |
|
N=0.75 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
N=1.5 |
||||||||||
|
6 |
PGL2000*1.0 |
1 |
180*10000 |
30000 |
50400 |
2.268 |
2.016 |
25GR3-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=2.2 |
N=2.2 |
||||||||||
|
7 |
PGL1600*1.0 |
2 |
210*10000 |
35000 |
58800 |
2.646 |
2.352 |
25GR3-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=2.2 |
N=2.2 |
||||||||||
|
8 |
PGL1600*1.0 |
2 |
240*10000 |
40000 |
67200 |
3.024 |
2.688 |
25GR3-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=2.2 |
N=2.2 |
||||||||||
|
9 |
PGL1600*1.0 |
2 |
270*10000 |
45000 |
75600 |
3.402 |
3.024 |
25GR3-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=2.2 |
N=2.2 |
||||||||||
|
10 |
PGL1800*1.0 |
2 |
300*10000 |
50000 |
84000 |
3.780 |
3.360 |
25GR3-10*n |
4*2 |
6*2 |
7*2 |
10*2 |
10*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=3.0 |
N=3.0 |
||||||||||
|
11 |
PGL1800*1.0 |
2 |
330*10000 |
55000 |
92400 |
4.158 |
3.696 |
25GR3-10*n |
4*2 |
6*2 |
7*2 |
10*2 |
10*2 |
DN25 |
|
N=1.5 |
N=1.5 |
N=2.2 |
N=3.0 |
N=3.0 |
||||||||||
|
12 |
PGL2000*1.0 |
2 |
360*10000 |
60000 |
100800 |
4.536 |
4.032 |
32DLR5-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN32 |
|
N=3.0 |
N=4.0 |
N=4.0 |
N=5.5 |
N=5.5 |
||||||||||
|
13 |
PGL2000*1.0 |
2 |
420*10000 |
70000 |
117600 |
5.292 |
4.704 |
32DLR5-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN32 |
|
N=3.0 |
N=4.0 |
N=4.0 |
N=5.5 |
N=5.5 |
||||||||||
|
14 |
PGL1800*1.0 |
3 |
480*10000 |
80000 |
134400 |
6.048 |
5.376 |
32DLR5-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN40 |
|
N=3.0 |
N=4.0 |
N=4.0 |
N=5.5 |
N=5.5 |
||||||||||
|
15 |
PGL2000*1.0 |
3 |
540*10000 |
90000 |
151200 |
6.804 |
6.048 |
40DLR8-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN40 |
|
N=4.0 |
N=5.5 |
N=5.5 |
N=7.5 |
N=7.5 |
||||||||||
|
16 |
PGL2000*1.0 |
3 |
600*10000 |
100000 |
168000 |
7.560 |
6.720 |
40DLR8-10*n |
4*2 |
5*2 |
6*2 |
7*2 |
8*2 |
DN40 |
|
N=4.0 |
N=5.5 |
N=5.5 |
N=7.5 |
N=7.5 |
||||||||||
