根据采暖、空调水系统定压形式的不同可分为:膨胀水箱定压、气压罐定压和变频补水泵定压三种定压方式。
1、系统水容量Vc的确定
循环水系统的小时泄漏量,宜按系统水容量的1%计算。
供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表1估算,室外管线较长时应取较大值。
表一 空调水系统的单位水容量
空调方式 |
全空气系统 |
水-空气系统 |
单位水容量(L/m2) |
0.40~0.55 |
0.70~1.30 |
2、循环水系统的补水点,宜设在循环水泵的吸入侧母管上;当补水压力低于补水点压力时,应设置补水泵。
3、补水泵的选型
a、扬程比系统补水点压力高30~50kpa;
b、总小时流量宜为系统水容量的5%;
c、系统较大时宜设置2台泵,平时用一台,初期上水或事故补水时2台水泵同时运行(一般设置2台补水泵)
4、定压点最低压力要求
定压点宜设在循环水泵的吸入侧。
1)循环水温度60℃
2)循环水温度t≤60℃的水系统,可取系统最高点的压力高于大气压力5kpa;
一、高位膨胀水箱的定压补水系统
1、膨胀水箱的容积计算:V≥Vmin=Vt+Vp
式中, V-水箱的实际有效容积(L);
Vmin—水箱的最小有效容积(L);
Vt—水箱的调节容积(L),不应小于3min平时运行的补水泵流量,且应保证水箱的调节水位高差不小于200mm;
Vp—系统的最大膨胀水量(L)。
系统的最大膨胀水量按下式计算:
Vp=1.1*(ρ1-ρ2)/ρ2*1000Vc
式中ρ1、ρ2-水受热膨胀前、后的密度(kg/m3),可按表2确定;
Vc-系统水容量(m3)
表2 一个大气压下水的密度
水温℃ |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
密度kg/m3 |
1000 |
999.7 |
999.1 |
998.2 |
997.1 |
995.7 |
994.1 |
992.2 |
990.2 |
988.1 |
水温℃ |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
密度kg/m3 |
985.7 |
983.2 |
980.6 |
977.8 |
974.9 |
971.8 |
968.7 |
965.3 |
961.9 |
958.4 |
表3 常用系统单位水容量的最大膨胀量
系统类型 |
空调冷水 |
空调热水 |
采暖水 |
|
供/回水温度℃ |
7/12 |
60/50 |
85/60 |
95/70 |
膨胀量(L/m3) |
4.46 |
15.96 |
26.64 |
33.62 |
注:系统供回水温度按平均水温计;采暖和空调热水加热前水温按5℃计,空调冷水受热后按30℃计。
A.空调水系统采用冷水、热水共用的双管系统时,开式膨胀水箱有效容积的大小应按冬季工况确定。
B.膨胀水箱的最低水位应高于采暖/空调水系统最高点1.0m以上。
C.水箱高度大于等于1500mm时,应设内外人梯,水箱高度大于等于1800mm时,应设两组玻璃管液位计,液位计可用法兰连接或螺纹连接,其搭设长度为70~200mm。
D.膨胀管在重力循环系统中应安装在供水总立管的顶端;在机械循环系统中应接至系统定压点上,一般接至水泵吸入口前。
E.循环管接至系统回水干管上,该点与定压点之间应保持不小于1.5~3m的水平距离。
二、气压罐定压
A.设置气压罐定压但不容纳膨胀水量的补水系统
气压罐容积应按下式确定:
V≥Vmin=(β*Vt)/(1-α1)
式中V-气压罐实际总容积(L)
Vmin—气压罐最小容积(L)
Vt—调节容积(L),应不小于3min平时运行的补水泵流量(当采用变频泵时,上述补水泵流量可按额定转速时补水泵流量的1/3~1/4确定)
β-容积附加系数,隔膜式气压罐取1.05;
α1-压力比,α1=(P1+100)/(P2+100),P1和P2为补水泵启动压力和停泵压力(表压kpa),应综合考虑气压罐容积和系统的最高运行工作压力的因素取值,宜取0.65~0.85.
气压罐工作压力值(表压kpa)应如下确定:
1)安全阀开启压力P4,不得使系统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力;
2)膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3,宜取P3=0.9P4;
3)补水泵启动压力P1(定压点最低压力并增加10kpa的富余量)
4)补水泵停泵压力P2,也为膨胀水量停止流回补水箱时电磁阀的关闭压力,宜取P2=0.9P3;
B.设置隔膜式气压罐定压且容纳膨胀水量的补水系统
容纳膨胀水量的气压罐容积应如下确定:
Vz≥Vzmin=Vxmin*(P2max+100)/(P2max-P0)
式中Vz-气压罐实际总容积(L)
Vzmin-气压罐最小总容积(L)
Vxmin-气压罐应吸纳的最小水容积(L),同上Vmin;
P0-无水时气压罐的起始充气压力(表压kpa)
P2max-气压罐正常运行的最高压力(表压kpa),即最高水温时的停泵压力。
气压罐工作压力值如下确定:
1)充气压力P0,满足定压点最低压力要求;
2)安全阀开启压力P3,不得使系统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力;
3)正常运行时最高压力P2max,宜取P2max=0.9P3;
三、变频补水泵定压
变频补水泵设计选型,变频补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高30~50kpa,也可按下式确定:
Hp=1.15(PA+H1+H2-ρgh)
式中PA-系统补水点压力,pa
H1—补水泵吸入管路总阻力损失,pa
H2—补水泵压出管路总阻力损失,pa
h—补水箱最低水位高出系统补水点的高度,m
补水泵流量:补水泵总小时流量宜为系统水容量的5%,不得超过10%。
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知识点:采暖空调循环水系统定压补水方式及其简单计算方法
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