在膨胀罐内气体体积和压力变化时,其乘积PV是不变
按照PV/T=定值来进行不同条件下膨胀罐气囊内进水量的多少计算,假设整个过程中气体的温度不变,即在膨胀罐内气体体积和压力变化时,其乘积PV是不变。
定义:
P 气体的压强(平时习惯叫压力,绝对压强而不是表压)
V 气体的体积
P0 气体的初始压力
V0 气体的初始体积(忽略膨胀罐气囊的厚度的话应该就是罐的体积)
假设大气压为1bar
绝对压力=表压+大气压
1.膨胀罐预充压力为1.5bar,按膨胀罐的最大工作压力来计算,此时绝对压力为1.5+1=2.5bar
未充水以前,气体的体积即为罐的体积,也就是24L
当膨胀罐气囊内水压为8bar时,绝对压力即为8+1=9bar,膨胀罐囊内水和囊背面气体压力平衡时,假设气体的体积为V1,囊内进水体积为△V1
P0 ×V0 = 5 ×V1 即24 × 2.5 = 9 ×V1
V1 = 6.7L 也就是此时气体被压缩到只有6.7L
△V1 = 24 – 6.7 = 17.3L
2.膨胀罐内气体放到跟外界大气压相等,此时绝对压力为1bar
当膨胀罐气囊内水压力为4bar时,绝对压力即为4+1=5bar,膨胀罐囊内水和囊背面气体压力平衡时,假设气体的体积为V2,囊内进水体积为△V2
P0 ×V0 = 9 ×V2 即24 × 1 = 5 ×V2
V2 = 4.8L 也就是此时气体被压缩到只有4.8L
△V2 = 24 – 4.8= 19.2L △V2 -△V1 = 19.2 -17.3 = 1.9L
3.按膨胀罐出厂的最大测试压力11.2bar
膨胀罐预充压力为1.5bar,即绝对压力为1.5+1=2.5bar
膨胀罐气囊内水压达到11.2bar时,即绝对压力为11.2+1=12.2bar时,当膨胀罐气囊内水压力跟气囊背面气体的压力平衡时,假设气体的体积为V3,囊内进水体积为△V3
P0 ×V0 = 12.2 ×V3 即24 × 2.5 = 12.2 ×V3
V3 = 4.92L 也就是此时气体被压缩到只有4.92L
△V3 = 24 – 4.92= 19.08L △V2 -△V3 = 19.2 -19.08 = 0.12L
由以上分析可知:
即使在工作压力4bar的时候,膨胀罐气囊内进入的水已经比预充压力为1.5bar出厂测试时多了1.9L,比最大测试压力为11.2bar的时候还要多0.12L,所以如果在实际应用时需要对膨胀罐的预充压力进行调整,切记预充压力调大时没有太大影响,但是如果是把预充压力降低,膨胀罐的气囊的承压能力就达不到其标注的最大工作压力。
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