暖通空调HV&AC 2004年第34卷第2期 专题研讨・13・
膨胀水箱容积计算与安装接管问题
哈尔滨工业大学 邹平华☆ 孙宗宇 李祥立
摘要 分析了常用计算公式存在的问题,给出了膨胀水箱容积计算公式。分析了水箱最低
安装高度与系统形式和连接位置的关系、影响,管的系统中定压点的位置。
关键词 膨胀水箱 Cubloiallationpipingofexpansiontanks
ByZouPinghua★,SunZongyuandLiXiangli
Abstract Analysestheproblemsofanexistedformulaandprovidesanotherformula.Discussestherelationsbetweenminimumsettingheightandthesystemstyle,theconnectionposition,andtheinfluenceoftheconnectionpositionofexpansionpipeandcirculatingpipeonthewatercirculation.Pointsoutthatthedistancebetweenthesepipesandtheirdiametercanbedecreasedinthecaseofhighrisebuildings.Presents
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thepositionoftheconstantpressurepointforthesystemwithbothexpansionpipeandcirculatingpipe.
,wKeywords expansiontank,cubagecalculation settingheight,connectionposition,constantpressure,
ww.expansionpipe,circulatingpipe
ehvacr★
.com0 引言m。
HarbinInstituteofTechnology,Harbin,China
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空调
膨胀水箱(以下简称水箱)是热水供暖系统和空调水系
统(以下简称系统)的重要组成部件,在中小型系统中应用比较普遍。水箱具有以下功能:
a)充当系统的水容量调节器。系统升温时,水箱从系统吸纳因热膨胀而多余的水;系统降温和渗漏时,向系统补充水。
b)在系统中起定压作用,水箱与系统的连接点称为定压点或恒压点。
c)在某些系统中兼起排气作用(见2.1.1节图1c),充当空气分离器和排气器。
深入研究水箱容积计算方法、安装高度以及接管位置等问题,将有利于更好地发挥其功能、保证系统经济可靠运行。1 水箱容积的计算1.1 常用计算公式存在的问题
工程设计中一般用下式计算水箱容积[1～2]:
ΔtV0(1)Vp=α式中 Vp———水箱的有效容积,L或m3;
α———水的平均体积膨胀系数,1/℃Δt———系统内水温最大变化值,℃;
V0———系统内的水容量(系统充水时的容积),L或
该式存在以下问题:
a)所采用的α是一个确定的数值。而事实上α与水温有关,不是一个定数,水温不同时,α的数值是不同的[3]。
b)Δt的取值不合理。一种观点是:对于95℃/70℃的低温水供暖系统,设计供回水温差为25℃,取储备系数为3[4],则Δt=3×25℃=75℃;另一种观点是:供暖系统不运行时系统内的水温为20℃,设计供水温度为95℃,所
[1～2]
以取Δt=95℃-20℃=75℃。其实这两种观点都存在问题,第一种观点未考虑系统充水时的状态,取储备系数为3没有根据;第二种观点认为整个系统的水在运行时均为供水温度,以此来计算水箱的容积是不合理的,因为无论是室外还是室内系统,在循环过程中,通过散热设备会产生温降,系统内约有一半水的温度接近供水温度,一半水的温度接近回水温度[3,5],按供水温度计算,水箱容积偏大。
☆邹平华,女,1944年4月生,大学,教授
150090哈尔滨市南岗区海河路202号哈尔滨工业大学二校
区2612信箱
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2004年第34卷第2期 ・14・专题研讨 暖通空调HV&AC
1.2 本文推荐的计算公式
系统中水的质量在运行过程中不变
—
ρ0V0=ρV
[6]
,
(2)
—
—
ρ——分别为充水水温t0对应的水的密度和系式中 0,ρ—
统运行时水的平均密度,kg/m3;ρ=(ρg+
ρ回水温度tg,h)/2,其中ρg,ρh分别为供、
th对应的水的密度,kg/m;
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同场合对水箱有不同的技术要求,硬性地执行上述规定并
不合理。2.1 连接位置对水箱安装高度的影响2.1.1 水箱与上部供水干管相连时的安装高度
水箱可与上部水平供水干管连接。一种方案是连接在供水干管始端,如图1a,b所示;另一种方案是连接在供水干管末端,如图1c所示。
对于供暖、空调系统,系统水容积可按下式计算
V0
=
1000
n
i=1
∑V
i
Q