膨胀水箱如何工作?


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我知道水力系统形成一个闭环。当锅炉开启时,水温会升高并膨胀。由于该系统形成闭环,因此没有热水膨胀的体积。因此,如果压力显着增加,系统内部的压力将增加并且可能发生爆炸。为了保持恒定的压力,安装一个膨胀容器以容纳随着其加热而膨胀的水量的增加。

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膨胀容器分为两个隔室,隔室由隔膜隔开。一侧有水,另一侧有空气。最初气压等于系统压力。当水加热时,其压力增加。最终,压力超过空气压力,导致隔膜在空气空间中向后弯曲,压缩空气。由于允许水膨胀,这意味着系统压力保持恒定。另一方面,气压因其体积减小而增加。现在,水温的增加会增加其压力。除非压力水变得大于空气压力,否则热水将不能更多地推动隔膜,这意味着系统压力不能保持恒定。我错了吗?


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系统压力需要保持在可接受的范围内,一旦系统压力超过设定值,减压阀就会排出多余的压力。
Solar Mike

Answers:


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最好从体积而不是压力来考虑它。关键是空气是可压缩的,而水则不是。

如果你加热水是必须扩大。如果它在一个封闭的容器中,那么它只能通过使容器过滤来实现这一点,这会产生非常大的应力,这是压力增加的原因。换句话说,产生的压力是容器刚度的函数。相比之下,通过压缩空气的一小部分起点产生的压力非常小。

因此,它不仅仅是保持系统中的压力不变,因为在水膨胀时将水提供到某个地方,这不涉及拉伸系统的固体部分。


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基本面如下所示。

sealed or open compartments

假设空气是理想气体,过程是等温的。使用密封隔室时,气体压力会随着体积的减小而增加(反之亦然)。打开隔间,气体压力将保持恒定。

水箱中的水压将是隔膜压力和气体压力之和。


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对于锅炉,您不会使用膨胀水箱。你会用一个汽包。膨胀水箱用于脉冲泵(尤其是活塞泵)。不同之处在于设计:

蒸汽鼓

enter image description here 资源

液 - 蒸汽界面通常发生膨胀。给予水足够的热能以使水管膨胀。然而,较大直径的下角具有不同的热传递性质,因此水在该管内部下沉。

然后,由于这种膨胀,任何膨胀都被驱向冷凝器。加热的蒸汽和冷却的液体之间的密度差足以克服系统中的压力损失并驱动蒸汽向前。

膨胀水箱 - 浪涌抑制器 - 脉动阻尼器

膨胀水箱按照您的描述进行操作,但它们主要用于泵,例如隔膜泵或活塞泵。 enter image description here 资源 )。

该想法是允许泵的压力抵抗压缩空气而不是处理压缩液体的单个活塞的急动。它们有点像电子电路中的通过滤波器 - 不需要额外的大电容器,因为当泵腔重新填充时(或当电路处于负极部分时)额外的浪涌压力(或额外的电子)耗尽波浪)。


他说水力系统意味着热水锅炉,而不是蒸汽锅炉。所以,我就是这种情况,由于上述一些答案中给出的原因,膨胀水箱仍然适用。我认为你的答案中有一些很好的信息,尽管我以前没见过。
Secundus

沸腾的水是蒸汽。你不能没有蒸汽的热水锅炉。您可以使用热水器,但在这种情况下,空气侧会打开。 (柔性管道可以很好地处理)
Mark

我知道开水是蒸汽。然而,用于加热的水力系统非常普遍,并且在130至180华氏度范围内使用水。该设备仍然被称为锅炉(例如看看Bradford White和Laars)。显然,蒸汽系统高于这些温度。每种系统类型的设计都有明显的不同,所以我只是说你不能打折上面给出的所有热水答案只是因为它们不是蒸汽而且OP在他关于膨胀水箱的术语中是正确的,即使是谈论锅炉。
Secundus
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