隔膜式气压罐工作原理 如何选择气压罐的容积和压力等级

一、隔膜式气压罐工作原理

隔膜式气压罐是由钢质外壳，橡胶隔膜内胆构成的储能器件，橡胶隔膜把水室和气室完全隔开，当外界有压力的水充入隔膜式气压水罐的内胆时，密封在罐内的空气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小，压力升高储存能量，压缩气体膨胀可以将橡胶隔膜内的水压出罐体。隔膜式气压罐广泛应用于中央空调循环水稳压，蒸水供应膨胀系统，采暖系统循环水补水稳压，消防给水系统补水稳压，变频给水稳压，锅炉补水，气压式给水等场合。

1、罐内部隔膜结构保证了水不与罐壁接触，因此罐壁内部无锈蚀，外部无凝露现象，使用寿命大大延长。

2、橡胶隔膜可舒张20万次以上，充气后可长期使用。

3、可以有效的平缓水系统中的压力波动，减少水泵的起停频率。

4、隔膜为食品级天然橡胶隔膜可以应用在饮用水系统中。

二、如何选择气压罐的容积和压力等级

气压罐有两个重要指标参数：容积和压力等级。容积就是该气压罐的稳压能力的重要指标，压力等级是指该气压罐的最大承压能力。选型主要就是对这两个参数进行量化的过程，参数量化后对照规格型号表即可。

1、气压罐有效容积的计算方法

根据气压罐的用途领域不一样，主要分以下两种：

（1）用于二次供水的恒压供水、工业补水中的定压补水

计算气压罐的容积之前，我们要知道系统中水泵的流量Q、水泵功率这两个重要参数，因为水泵流量越大对气压罐的容积要求就越大，水泵功率主要是影响水泵的启停次数，功率越大单位时间内的启停次数就要求越少，特别是工频启动水泵时，水泵启动电流能达到额定电流的3-4倍，频繁启停会造成电机过热损坏绝缘绕组。

式中：

V：系统所需的有效容积，单位L。

K：水泵的工作系数，根据功率变化而变化，水泵功率和工作系数K的对应关系式如下：

Q：水泵的额定流量，单位L/min。

P2：水泵停机压力，单位Bar或公斤力。

P1：水泵启动压力，单位Bar或公斤力。

P0：气压罐的预充压力，单位Bar或公斤力。

k：气压罐的有效系数，因为气压罐的总容积并不代表有效容积，还要去除胶囊的自身体积以及膨胀系数，一般取1.2-1.5不等，但这个要根据气压罐性质决定，并不是所有气压罐都是按照这个系数选，新型的那种轻型气压罐有效容积相对较大，老款那种重型气压罐（体积非常庞大的那种）胶囊有效容积相对较低，应该放大系数，所以，选气压罐也并不是看着体积越大越好。

（2）用于暖通、空调、过炉等热水系统

式中：

V：气压罐的有效容积，单位L。

C：系统中水的总容量，包括过炉、管道、散热器等，单位L。

e：水的膨胀系数，下面是不同温度下水的膨胀洗漱包，标准设备中的e推荐取值0.0359（90℃）时。

P0：气压罐的预充压力，单位Bar或公斤力。

P1：系统中的上限压力，即安全阀的起跳压力，单位Bar或公斤力。

k：气压罐的有效系数，因为气压罐的总容积并不代表有效容积，还要去除胶囊的自身体积以及膨胀系数，一般取1.2-1.5不等。

3、气压罐的压力等级选择

气压罐压力等级就是气压罐的最大耐压能力，如果系统最大压力超过气压罐的承压能力就有爆胶囊和罐体的危险。

系统最大压力要看水泵的压力曲线，这个正规厂家的产品数据手册都有水泵性能曲线，不能根据标注的额定扬程去选，遵循以下原则：

计算出来的系统最大压力＜气压罐的最大承压，并且要留0.1MPa左右的安全余量为宜。

水泵扬程和压力的换算关系式如下：

100米扬程÷10≈10公斤力或10千克力或Bar，100米扬程÷100≈1MPa

值得注意的是，气压罐有预充压力，只有水泵压力大于气压罐的预充压力才能起到作用，否则介质是无法压入气压罐内部，也就是失去应有作用，例如水泵扬程15米左右，如果选择的气压罐预充压力是2公斤，则此时气压罐是无作用的。

4、气压罐样式和材质选择

气压罐宜选择轻型欧标囊式的囊式气压罐，所谓囊式就是里面有个胶囊，水都是充入胶囊里面，全程不和壳体接触，胶囊通常采用三元乙丙橡胶制造，清洁卫生符合饮用水标准，一点都没必要选择不锈钢外壳的。因为气压罐的核心组件在于胶囊，如果胶囊坏了，就算不锈钢壳体也失去对应作用。不建议选择重型传统那种SQL型气压罐，除了体积大，实际上有效容积都是比较小的。