膨胀罐工作原理

膨胀罐的工作原理：当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐内的氮气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统，直到气体压力与水的压力再次达到一致时停止排水。
膨胀罐的作用：膨胀罐用于闭式水循环系统中，起到了平衡水量及压力的作用，避免安全阀频繁开启和自动补水阀频繁补水。 氮气定压补水除氧闭式循环系统，膨胀罐起到容纳膨胀水的作用外，还能起到补水箱的作用，膨胀罐充入氮气，能够获得较大容积来容纳膨胀水量，高、低压膨胀罐可利用本身压力并联向稳压系统补水。本装置各点控制均为联锁反应，自动运行，压力波动范围小，安全可靠，节能，经济效果好。
水在温度变化时体积相应变化。实验证明，水在4℃ (准确说是3.98℃)时体积最小，因此水不仅是在4-100℃加热时体积会增大，同样从4-0℃冷却时体积也会膨胀。以下图表说明了水在不同温度下相对于4℃时其体积的膨胀系数我们在本章节中只涉及供暖系统的水膨胀。众所周知，供暖系统的水在加热时都会膨胀。这种热膨胀是不可避免且相当强烈的自然现象。加热时，系统中上万亿的水分子每一个都会轻微变大。从宏观的角度来看，大家会觉得是系统的水量增加了，但事实并非如此。同样的水分子只是在温度升高时占据更多空间。水的体积上升了，但是系统总的水量并没有改变。见图1所示，1000升水从10℃加热到90℃体积增加了35.6升。 在实际的用途中，水是不能被压缩的。一定量的水分子除非是在巨大的压力作用下才能
被压缩为更小的体积。任何容器在完全盛满水并且与大气隔离的情况下在加热时压力会迅速地升高。如果此压力继续升高，容器则会爆炸，有时后果非常严重。见图2，水在密闭式的换热罐里水温从14℃加热到33℃时，压力从4公斤急剧上升到了12公斤，由此可见封闭式容器里水温上升后带来的压力增大多么剧烈。 为了避免上述情况发生，所有的水暖系统都需要安装相应的设备容纳水在加热时增大的体积。在与大气相通的系统里，比如无压储水罐，其上部多余的空间能容纳增大的体积。 在更典型的封闭式水暖系统中，通常由一个单独的称为膨胀罐的设备提供水加热膨胀需要的空间。如图3所示， 膨胀罐的内部分有一定量的空气，当系统水体积膨胀时，空气像弹簧一样地起到吸收的作用。