حاسبة حجم خزان التمدد
أحجام خزانات التمدد أو الحجاب الحاجز أو خزانات التمدد المصنوعة من الفولاذ العادي لأنظمة الهيدرونيك المغلقة (الماء الساخن / الماء المبرد) باستخدام مبادئ التمدد الحراري ونسبة الضغط.
مساعدات التصميم الأولية
معلمات الإدخال
نتيجة
| حجم الماء الممتد Vه | - |
| نسبة تمدد الماء، Eث = ضدح/الخامسج - 1 | - |
| ائتمان توسيع الأنابيب، Eص | - |
| الضغط الأولي (المطلق)، Pأنا، القيمة المطلقة | - |
| الضغط الأقصى (المطلق)، Pماكس، القيمة المطلقة | - |
| عامل القبول (المقام) | - |
الصيغة والطريقة
علاقة الحجم الحاكمة المستخدمة لنمط الخزان المحدد (مشتقة من المعادلة العامة لخزان التمدد، ST Taylor، PE):
حيث يكون حجم الماء الممتد:
| رمز | تعريف | أساس |
|---|---|---|
| الخامسر | الحجم الإجمالي/القبول للخزان المطلوب | غال أو L |
| الخامسس | إجمالي حجم المياه في النظام | غال أو L |
| الخامسه | حجم الماء الممتد من Tج إلى تح | غال أو L |
| الخامسح، ضدج | حجم معين من الماء عند Tح و تج | من ارتباط الكثافة، 0-200 درجة مئوية |
| هـث | وحدة نسبة التمدد الحراري للماء | بلا أبعاد |
| هـص | نسبة التمدد الحراري للوحدة من الأنابيب (اختياري) | بلا أبعاد |
| صأنا، صماكس | الأولي/الشحن المسبق والحد الأقصى للضغوط المسموح بها | المطلقة، نفس الوحدات |
| صأ | الضغط الجوي | مطلق |
تسلسل الحساب
1. قم بتحويل T_c, t_h إلى أساس مطلق مشترك وقم بتقييم v_c, v_h من جدول كثافة الماء. 2. E_w = v_h/v_c − 1; قم بتطبيق رصيد الأنابيب E_p = 3α(T_h − T_c) إذا تم تحديده. 3. V_e = V_s · (E_w − E_p). 4. تحويل P_i وP_max إلى الضغط المطلق باستخدام P_a. 5. قم بتطبيق القاسم لنمط الخزان المحدد (مهووس / بدون شحن مسبق / مشحون مسبقًا / قياسي - شحن مسبق في المصنع). 6. V_t = V_e / المقام.الافتراضات والحدود
الآثار المضمنة
- التمدد الحراري للمياه بين الحد الأدنى والحد الأقصى لمتوسط درجة حرارة النظام.
- رصيد اختياري للتمدد الحراري للأنابيب (Eص).
- نسبة ضغط الخزان للحالات المهواة، وغير المشحونة مسبقًا، والمشحونة مسبقًا بشكل صحيح، والحالات القياسية المشحونة مسبقًا في المصنع.
- الشحن المسبق القياسي للمثانة/الحجاب الحاجز في المصنع يبلغ 12 رطل لكل بوصة مربعة (83 كيلوباغ) عند الاقتضاء.
التأثيرات المستبعدة
- بدل امتصاص الهواء المذاب (~ 2% من Vس، في المعادلة الكاملة. 1 نموذج).
- الارتفاع/NPSHR وتحجيم هامش الغليان للمياه فوق ~210 درجة فهرنهايت (99 درجة مئوية).
- يقع الخزان أسفل/فوق مضخة الشفط — تحقق من التفاعلات الثابتة/رأس المضخة بشكل منفصل.
- تخفيضات عامل قبول المثانة/الحجاب الحاجز الخاصة بالشركة المصنعة.
نطاق الإدخال الصالح: درجات حرارة الماء 0-200 درجة مئوية (32-392 درجة فهرنهايت) لارتباط الكثافة؛ يعتبر الفحص المتقاطع الاختياري ASME/UMC/IMC صالحًا فقط لمتوسط درجة حرارة التشغيل 170-230 درجة فهرنهايت (77-110 درجة مئوية) ويفترض أن أساس الخزان غير مشحون مسبقًا.
الإعدادات الافتراضية لحالة التصميم: الضغط الجوي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة (101.325 كيلو باسكال)؛ الأنابيب الفولاذية α ≈ 12×10⁻⁶/درجة مئوية.
ملاحظات هندسية
- تتحكم الحالة "المشحونة مسبقًا" تقريبًا في جميع اختيارات خزانات المثانة والحجاب الحاجز الحديثة - تأكد من أن الخزان مشحون مسبقًا ميدانيًا إلى Pأنا قبل بدء التشغيل؛ يبلغ الشحن المسبق القياسي في المصنع 12 رطلاً لكل بوصة مربعة (83 كيلوباغ) وغالبًا ما يتم تركه بدون تعديل.
- تعد الأنماط الفولاذية المغلقة ذات التهوية وغير المشحونة مسبقًا تصميمات قديمة، وهي معروضة كمرجع والتحقق من التحديث.
- تصبح فحوصات هامش الغليان وNPSHR (النقطتان 3 و4 من وظيفة خزان التمدد) ذات صلة فقط بما يزيد عن 210 درجة فهرنهايت (99 درجة مئوية) متوسط درجة حرارة الماء ولا يغطيها روتين التحجيم هذا.
- الطريقة المرجعية: ستيفن تي تايلور، PE، صيغ تحجيم خزان التمدد، hvac-eng.com؛ كود ASME للغلايات وأوعية الضغط، القسم السادس (2015)؛ أحكام خزان التوسعة الموحدة/الكود الميكانيكي الدولي.
المراجعة: v1.0 — الإصدار الأولي.
