热水系统膨胀罐与安全阀选型校核计算书

热水系统膨胀罐选型设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基础设计参数输入,,,,,,,,,

1,冷水计算温度,t_c,设计值,手动输入,℃,10,系统加热前冷水温度，一般取当地年平均冷水温度,GB50015-2019第5.1.4条,无采暖地区可取10℃，有采暖地区可取5℃

2,热水最高工作温度,t_h,设计值,手动输入,℃,60,水加热器出口最高设计水温，生活热水一般为60℃,GB50015-2019第5.1.5条,采暖系统供水温度可取80-90℃

3,冷水密度,ρ_f,查表值,根据t_c查表,kg/L,0.9997,对应冷水温度下的水密度，可查常用参数表,水的物理性质表,4℃时水密度最大为1kg/L

4,热水密度,ρ_r,查表值,根据t_h查表,kg/L,0.9832,对应最高工作温度下的水密度，可查常用参数表,水的物理性质表,温度越高密度越小

5,锅炉/水加热器水容积,V1,设计值,手动输入,L,500,锅炉或水加热器设备铭牌标注的额定水容积,设备样本,半容积式、容积式加热器需计入

6,供水管网总容积,V2,设计值,手动输入,L,300,供水干管、立管、支管的总充水容积,水力计算书,按管径和管长逐段计算求和

7,回水管网总容积,V3,设计值,手动输入,L,200,回水干管、立管的总充水容积,水力计算书,无循环系统时取0

8,散热器/末端设备水容积,V4,设计值,手动输入,L,0,散热器、地暖盘管、风机盘管等末端设备水容积,设备样本,采暖系统需计入，生活热水系统取0

9,系统最高点与膨胀罐安装位置高差,H,设计值,手动输入,m,20,膨胀罐安装位置与系统最高点的垂直距离,建筑剖面图,用于计算系统静压力

,膨胀罐处系统工作压力(表压),P1,计算值,P1=0.01*H,MPa,0,由高差产生的静压力，保证最高点不负压,流体静力学公式,10m水柱约等于0.1MPa

二、系统总水容量计算,,,,,,,,,

10,系统总水容量,Vs,计算值,Vs=V1+V2+V3+V4,L,1000.98,系统内所有设备和管道的充水总容积,GB50015-2019第6.5.21条,包含加热设备、管网、末端的全部水量

三、热膨胀系数与膨胀水量计算,,,,,,,,,

11,水的热膨胀系数,e,计算值,e=(ρf/ρr)-1,—,59.0180,加热后单位体积水的体积膨胀率,GB50015-2019第6.5.21条条文说明,由冷热水密度差计算得出

12,系统膨胀水量,ΔV,计算值,ΔV=e×Vs,L,0.0000,系统从冷水温度加热到最高工作温度时的体积膨胀量,热力学公式,这部分水量需要膨胀罐吸纳

四、压力参数确定,,,,,,,,,

13,安全阀整定压力(表压),P2,设计值,手动输入,MPa,0.6000,安全阀的起跳压力，应不大于系统设备承压能力,GB50015-2019第6.5.21条,一般取系统工作压力+0.1~0.2MPa

14,大气压,Patm,常数,标准值,MPa,0.1013,标准大气压力，用于表压与绝对压力转换,物理学常数,工程近似计算可取0.1MPa

,膨胀罐处工作压力(绝对压力),P1_abs,计算值,P1_abs=P1+Patm,MPa,79.0180,表压加大气压得到绝对压力,理想气体状态方程,波义耳定律计算必须使用绝对压力

,系统最大允许压力(绝对压力),P2_abs,计算值,P2_abs=P2+Patm,MPa,59.0180,安全阀整定压力加大气压得到绝对压力,理想气体状态方程,即膨胀罐内气体被压缩后的最高压力

,压力比,P_ratio,计算值,P_ratio=P1_abs/P2_abs,—,#DIV/0!,膨胀罐最低与最高绝对压力的比值,波义耳定律,一般宜取0.65~0.85，比值越小所需罐越大

五、膨胀罐容积计算与选型校核,,,,,,,,,

,膨胀罐所需最小总容积,Ve_min,计算值,Ve=Vs×(ρf/ρr-1)/(1-P1_abs/P2_abs),L,#DIV/0!,根据波义耳定律计算所需膨胀罐总容积,GB50015-2019第6.5.21条公式,隔膜式膨胀罐总容积即为此值

15,容积安全系数,β,选用值,手动输入,—,1.10,考虑计算误差和余量的安全系数,工程设计经验,一般取1.05~1.2

,计算所需膨胀罐容积(含余量),Ve_calc,计算值,Ve_calc=Ve_min×β,L,8.00,考虑安全余量后所需最小容积,工程设计惯例,选型时应选大于等于该值的标准规格

16,实际选用膨胀罐公称容积,Ve_sel,选用值,手动输入,L,50.00,根据产品样本选用的标准规格容积,产品样本,"常见规格：5L,8L,12L,19L,24L,50L,100L等"

,膨胀罐选型校核,—,判断值,"IF(Ve_sel≥Ve_calc,""满足"",""不满足"")",—,#DIV/0!,判断选用容积是否满足计算要求,自动判定,若显示不满足请重新选用更大规格

,膨胀罐推荐预充压力(表压),P0,计算值,P0=P1-0.01~0.02MPa,MPa,19.99,膨胀罐出厂预充氮气压力，宜略低于系统静压,工程安装手册,预充压力过高会减小有效调节容积

,预充压力校核,—,判断值,"IF(P0≤P1,""满足"",""不满足"")",—,#DIV/0!,预充压力不得高于系统工作静压,膨胀罐安装规范,预充过高会导致初期无法进水

17,膨胀罐额定承压等级,Pn,选用值,手动输入,MPa,1.00,所选膨胀罐的最大允许工作压力,产品样本,"常用承压等级：0